Influence des paramètres de trempe sur l’évolution des propriétés thermo-physiques de l’acier 300M

Résumé

Les aciers subissent de nombreux traitements thermiques pour atteindre des propriétés mécaniques ciblées. L'acier 300M est ainsi utilisé pour la fabrication des trains d'atterrissage à l'état trempé-revenu. Le traitement thermique de trempe martensitique puis revenu est appliqué sur les pièces juste avant les phases finales d'usinage de finition. Afin de mieux maîtriser la géométrie finale des pièces et d'optimiser ses chaînes de production, l'industriel Safran Landing Systems cherche à prévoir par simulation numérique du procédé les distorsions induites par le traitement thermique de trempe. Le principe d’essais et erreur étant peu viable économiquement, l’objectif est de prédire ces distorsions par le biais d’un logiciel de simulation. Pour cela la détermination précise du transfert de chaleur en fonction de l'emplacement, de la température et de la vitesse de refroidissement est essentielle. Dans le cadre d’un partenariat de recherche, plusieurs études sont menées pour fournir toutes les entrées nécessaires au logiciel de simulation de l’industriel. Celle qui va suivre dans ce mémoire se concentre sur la détermination de propriétés thermomécaniques de l’acier 300M en fonction de la température et des vitesses de refroidissement. Plusieurs méthodologies sont mises en place pour la détermination de celles-ci. L’utilisation du dilatomètre DIL 805 A/D nous procure la variation de longueur de l’acier en fonction de la température. Un analyseur thermogravimétrique permet de mesurer le flux de chaleur de l’acier 300M en tandem avec sa masse. Aussi, un flash laser nous permet d’identifier la diffusivité thermique. Enfin, la caractérisation de l’acier par le biais de microstructures et d’essais de dureté a été réalisée. Les résultats expérimentaux ont été traités pour obtenir les propriétés thermiques désirées. Ainsi, des modèles numériques ont été développé pour la densité, le coefficient de dilatation thermique, la chaleur spécifique, la chaleur latente, la diffusivité thermique et la conductivité thermique en fonction de la température et de la vitesse de chauffage et refroidissement. Ces modèles identifiés ont ensuite été confrontés à la littérature existante et l’acier 300M a été caractérisé en fonction de la vitesse de refroidissement.

Date	17 août 2020
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Mohammad Jahazi (Directeur(-trice))