L’article paru dans « ScienceDirect.com « rapporte l’analyse de défaillance d’une tour de grande éolienne qui s’est effondrée en septembre 2008 à Taiwan lors du passage du typhon Jangmi.
Cette étude a fourni des renseignements importants sur les causes de l’effondrement et a permis d’en tirer des leçons qui ont été mises en oeuvre pour la reconstruction de l’éolienne.
Les tubes de titane présentent généralement une résistance supérieure contre la corrosion électrochimique au milieu d’eau de mer grace à leur film passif TiO 2 . Cependant, la corrosion assistée par l »hydrogène (HAC) est en fait le talon d’Achille du titane lorsque la température dépasse 70 ° C . Dans ce cas, des dégradations graves comme la perte d’épaisseur et les fuites ont été fréquemment détectées sur un grand nombre de tubes de titane exposés à l’environnement naturel dans l’eau de mer d’échangeurs de chaleur dans une centrale nucléaire,ce qui a causé de graves problèmes de sécurité. Ce document est la partie1 de l’étude de l’analyse des défaillances, essentiellement en se concentrant sur les aspects électrochimiques des causes de défaillance et de leurs comportements.
Lire l’article : Analyse de défaillance des fuites sur les tubes de titane dans les échangeurs de chaleur dans une centrale nucléaire.
Comme les matériaux métalliques, les pièces en polymères et composites ne sont pas à l’abri de ruptures ou de dégradations prématurées, dont l’origine est diverse : facteurs non ou mal considérés lors de la conception, défauts introduits au moment de la transformation, mauvaise utilisation finale, vieillissement mal appréhendé…
L’analyse d’avarie des pièces mécaniques en matériaux polymères renforcés ou non de fibres reprend la philosophie appliquée aux produits métalliques. De la démarche et du soin apportés à la collecte des données dépendent la réussite de l’expertise.
Lire plus : www.polyexpert.fr/public/Articles Technique PI/PI72Technique.pdf.
This paper is a discussion about automotive suspension coil springs, their fundamental stress distribution, materials characteristic, manufacturing and common failures. An in depth discussion on the parameters influencing the quality of coil springs is also presented.
Following the trend of the auto industry to continuously achieve weight reduction, coil springs are not exempt. A consequence of the weight reduction effort is the need to employ spring materials with significantly larger stresses compared to similar designs decades ago. Utilizing a higher strength of steel possesses both advantages and disadvantages. The advantages include the freedom to design coil springs at higher levels of stress and more complex stresses. Disadvantages of employing materials with higher levels of stress come from the stresses themselves. A coil’s failure to perform its function properly can be more catastrophic than if the coil springs are used in lower stress. As the stress level is increased, material and manufacturing quality becomes more critical. Material cleanliness that was not a major issue decades ago now becomes significant. Decarburization that was not a major issue in the past now becomes essential.
To assure that a coil spring serves its design, failure analysis of broken coil springs is valuable both for the short and long term agenda of car manufacturer and parts suppliers. This paper discusses several case studies of suspension spring failures. The failures presented range from the very basic including insufficient load carrying capacity, raw material defects such as excessive inclusion levels, and manufacturing defects such as delayed quench cracking, to failures due to complex stress usage and chemically induced failure. FEA of stress distributions around typical failure initiation sites are also presented.
Voir la source : ScienceDirect – Engineering Failure Analysis : Design and failure modes of automotive suspension springs.
Ce site de l’ECAM présente un cours théorique et pratique sur la microscopie électronique. Un chapitre est consacré à l’analyse de défaillance de pièces.
Une galerie présente de nombreuses photos au MEB.
Plus d’info : http://materiaux.ecam.fr/savoirplus/meb/index.html
Des recherches théoriques et expérimentales ont été effectuées pour trouver l’origine de fissurations répétées de la boite du presse-étoupe d’un compresseur hyper pression. L’expression mathématique de la pression d’assemblage a été déduite de l’ajustement des interférences. A partir d’approches macro et micro, les contraintes résiduelles ont été mesurées par diffraction des rayons X dans la position typique du presse-étoupe. Par ailleurs, des examens métallographiques et de fractographie ont été effectués. Les résultats montrent que la plage réelle de la rétraction de la boîte ne couvrent que 12% des exigences exigées, cependant, sous cette condition de travail cette contrainte n’était pas suffisante pour provoquer la fissuration. Un processus de fusion inconnu et la concentration des contraintes de traction dans le réservoir a provoqué une micro-fissure, ce qui a entraîné finalement une rupture de fatigue de la boîte de presse-étoupe.
Une approche intéressante qui n’est pas très éloignée de celle qui est pratiquée par les équipes de l’ADE
De par sa maîtrise des différents métiers des industries du caoutchouc et des plastiques, et de par la grande diversité des produits sur lesquels il est amené à intervenir, le LRCCP est à même d’assister industriels et experts dans leurs travaux d’analyse de défaillance.
Au LRCCP, les travaux d’analyse de la défaillance se déroulent en trois grandes étapes. L’enquête préliminaire : vise à collecter toutes les informations concernant la conception, la fabrication et l’utilisation de l’élément défaillant. Elle est réalisée en étroite collaboration avec l’expert ou l’industriel. Le programme d’expertise : il commence par un bilan matière (état physico-chimique du matériau) et une analyse des dégradations (observations en microscopies optique et électronique, fractographie, …). Cet état des lieux est complété par un ensemble de travaux spécifiques au cas expertisé. Les conclusions : les résultats de l’exécution du programme d’expertise permettent d’identifier des causes de défaillance. L’expert peut ainsi dégager des responsabilités et l’industriel peut mettre en oeuvre des procédures curatives voire préventives.
La spécialité de l’équipe Métallurgie du CETIM-CERTEC est l’analyse des défaillances.
Ses atouts sont une connaissance parfaite des matériaux métalliques (aluminium, aciers, aciers à outils, aciers inoxydables, titane, alliage de cuivre, …) et de leurs comportements.
Il y a défaillance sur une pièce ou une machine quand celle-ci n’assure plus ou ne peut pas assurer correctement sa fonction.
La défaillance peut se produire à différents stades de la vie d’un produit en fabrication ou en service. Elle peut être liée à la conception de la pièce ou du produit, aux paramètres de fabrication (usinage, soudage, traitement thermiques, traitements de surface…) mais aussi aux conditions d’exploitation.
L’étude statistique des causes de défaillances fait ressortir en tout premier lieu une méconnaissance des matériaux et de leur comportement.
Savoir lire les surfaces endommagées
Savoir interpréter l’aspect des surfaces endommagée
Savoir lire la matière (structure métallurgique)
Savoir interpréter les structures observée
Définir les analyses de laboratoire nécessaires à la compréhension des phénomènes (analyse chimique, essais mécaniques…)
Pour plus d’informations : L’analyse de défaillances.
Ruptures, fissurations, corrosion, usure, surfaces dégradées…toutes les défaillances survenant sur les moyens de production ou sur les produits fabriqués conduisent à une perte de temps, d’exploitation, et éventuellement à des pénalités de retard. Notons que, dans certains cas, surviennent des conséquences au niveau de la sécurité.
• Une équipe expérimentée : plus de 500 cas traités par an
• Des moyens techniques performants (microscope électronique, sondes d’analyses EDX et WDX, analyse chimique et essais mécaniques, électrochimie…)
• Nos multi–compétences : Métallurgie & Mécanique (bris de machines, défaillances de transmissions, engrenages, roulements…) – Corrosion et traitements de surface – Défaillances sur plastiques et composites – Usure et dégradation de surfaces
• Interventions pour les industriels et auprès des compagnies d’assurances et experts judiciaires en cas de litiges ou d’enquêtes
