Usure des aciers outils pour la coupe du bois : influence du revêtement et de la composition chimique

Résumé

Le secteur forestier, constituant un pilier économique majeur au Canada, englobe des opérations de transformation du bois requérant des outils à la fois efficaces et résistants à l'usure. Parmi ces outils, le couteau d'équarrisseur joue un rôle crucial. Ce mémoire se consacre à la caractérisation de l'usure des couteaux d'équarrisseur et sonde en profondeur la performance des aciers à outils lors de la première transformation du bois. L'étude aborde initialement les mécanismes d'usure, explorant les causes et manifestations de l'usure, ainsi que leur impact sur la performance des couteaux d'équarrisseur. Trois aciers à outils ont été examinés. Il ressort de cette étude que ces aciers divers sont soumis à une combinaison de mécanismes d'usure, notamment l'usure par abrasion, l'usure par adhérence, et l'usure par impact. Toutefois, les mécanismes prédominants se révèlent être l'abrasion, visible à travers les rayures et la diminution de la netteté de l'arête de coupe, et l'usure par impact, manifestée par des écaillages et des arrachements de matière. Par ailleurs, une méthodologie de quantification d'usure a été développée, basée sur une approche tridimensionnelle, permettant d'estimer le volume de matière perdu ainsi que le volume perdu spécifiquement par usure abrasive, soulignant la complexité de l'usinage dans l'industrie du bois. Les résultats mettent en évidence l'importance des revêtements pour améliorer la résistance à l'usure des couteaux. Cependant, la présence d'arrachements de matières sur certains couteaux revêtus suggère une fragilité potentielle dans des conditions d'usinage difficiles. En outre, une machine de test d'usure par abrasion avec roue en caoutchouc présente chez DKSpec, notre partenaire industriel, a été remise en état, permettant ainsi d'effectuer des tests d'usure selon la norme ASTM G65. De plus, une analyse conformément à la norme ASTM G65 a été menée pour évaluer la résistance à l'usure abrasive des aciers. Les résultats indiquent que l'acier A8mod+1%W revêtu présente la meilleure résistance parmi les aciers revêtus, avec une réduction de l'usure de 49%. En contraste, bien que l'acier W360 ait démontré une excellente résistance intrinsèque, le revêtement n'a pas engendré d'amélioration significative pour cet acier. Ce mémoire, par son exploration minutieuse et ses découvertes, vise à contribuer à une meilleure compréhension des phénomènes d'usure des couteaux d'équarrisseur, et à proposer des orientations optimisées pour la sélection des aciers à outils dans l'industrie de la transformation du bois.

Date	11 déc. 2023
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Mohammad Jahazi (Directeur(-trice))