Добірка наукової літератури з теми "Frittage (métallurgie) – Simulation par ordinateur"

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Дисертації з теми "Frittage (métallurgie) – Simulation par ordinateur"

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Sarbandi, Bahram. "Simulation numérique des déformations des produits céramiques lors du frittage." Paris, ENMP, 2011. http://www.theses.fr/2011ENMP0112.

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Анотація:
Pour les fabricants de céramiques, il est primordial de maîtriser la déformation des pièces lors du frittage afin d'éviter les post-traitements et usinages ultérieurs qui augmentent les coûts de production. Face à ce problème, une alternative à la coûteuse démarche essai-erreur est la prévision par simulation numérique aux éléments finis des déformations des produits au cours du frittage. Pour une approche numérique, il faut d'abord développer des lois de comportement qui prennent en compte les différents mécanismes de déformation induits par le frittage. Les paramètres intrinsèques aux matériaux intervenant dans ces lois doivent être déterminés par l'expérience. Le but de cette thèse est de proposer des modèles prédictifs de la déformation des pièces céramiques lors du cycle de frittage. La procédure est basée sur une loi de comportement et les essais associés: l'essai de densification lors du frittage et l'essai de flexion-frittage. Deux matériaux différents ont été étudiés: 1. Une porcelaine fabriquée par procédé dit de coulage: Bien que ce procédé soit utilisé depuis des années, il continue à poser des problèmes fondamentaux qui entravent le développement de produits innovants. La déformation anisotrope durant le frittage des pièces coulées est un de ces problèmes. Les origines d'un comportement anisotrope des céramiques au cours du frittage sont liées aux propriétés rhéologiques de la barbotine, ainsi qu'à l'orientation anisotrope des particules dans les pièces crues. Une loi de comportement anisotrope prédictive de la déformation lors du frittage des pièces céramiques coulées a été développée. 2. Un réfractaire à base de zircon et de silice destiné à la fabrication de noyaux pour la fonderie de superalliages: Le comportement des noyaux de fonderie en zircon et silice lors de frittage a été étudié à l'aide d'essais de dilatométrie et d'essais de flexion-frittage. La spécificité de ces matériaux est un très faible retrait au cours de frittage. Ce comportement est lié à la cristallisation de la silice pendant le processus de cuisson. La cristallisation s'accompagne d'un blocage de l'écoulement visqueux ainsi que le retrait du frittage. Un modèle prédictif de ce comportement a été proposé. Les lois de comportement ainsi développées ont été implémentées dans le code de calcul par éléments finis "Zset". Après l'identification des paramètres des modèles, une simulation numérique par éléments finis a été réalisée sur des pièces génériques. Enfin la sensibilité des résultats aux paramètres d'une loi de comportement de frittage isotrope a été étudiée en utilisant une approche par réduction de modèle
The control of the deformation of ceramic parts during the sintering process is essential, in order to avoid post-treatment and subsequent machining which increase the production costs. The procedure for obtaining the desired form after sintering is usually carried out by trial and error. An alternative to this costly approach is the prediction of shape instabilities during sintering by finite element simulation. With this aim, constitutive models have to be developed, taking into account the different deformation mechanisms induced by sintering. These phenomenological constitutive models use different material parameters which must be determined by experiment. This thesis aims to propose a methodology for modelling the deformation of ceramics during sintering. This methodology consists in experimental analysis of densification and pyroplastic behaviour of ceramics, developing a phenomenological constitutive model and material parameters identification. Two different materials have been studied: 1. A porcelain manufactured by slip casting process: Although slip casting process has been used for many years, it involves some technical problems that hinder the development of innovative products. Anisotropic deformation during sintering of slip cast parts is one of these problems. This behaviour is related to the rheological properties of the slurry and the orientation of anisotropic particles in the green part. An anisotropic constitutive model of sintering has been developed in order to predict the deformation of slip cast porcelain during firing process. 2. Ceramic cores made by injection moulding and used for investment casting of superalloys: Thermomechanical behaviour of zircon-silica cores has been studied by dilatometry and sinter-bending tests. The technical specificity of these materials is their low shrinkage during sintering process. This behavior is related to the crystallization of silica at high temperature. The crystallization inhibits the viscous flow and stops sintering shrinkage. A constitutive model predicting this behaviour is also proposed. These constitutive models have been implemented in the ”Zset” finite element program. After identifying the model parameters, the finite element numerical simulation has been performed on representative parts. Finally, the sensitivity of numerical results to mechanical parameters of an isotropic sintering model is analysed using a model reduction approach
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Thouy, Romain. "Structures et propriétés d'agrégats de dimension fractale variable : simulations numériques." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20094.

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Анотація:
Dans ce travail, nous presentons un modele d'agregation amas-amas, capable de construire des agregats fractals de dimension fractale variable, avec ou sans support de reseau, pour plusieurs dimensions euclidiennes. Nous avons ensuite systematiquement etudie, en fonction de cette dimension fractale, certaines de leurs proprietes physiques. Nous avons analyse les projections d'agregats 3d par deux methodes, l'une propre au modele, et l'autre plus proche des methodes experimentales (box-counting), pour en tester la faisabilite. Nous avons determine le facteur de structure (a partir des fonctions de correlation), pour comparer aux resultats experimentaux obtenus en diffusion sur les aerogels de silice synthetises dans notre laboratoire. Nous avons egalement fait une etude de l'anisotropie interne des amas, et de leur projection, qui a revele une forte dependance avec la dimension fractale. Cette methode etant tres peu sensible aux effets de taille finie, nous pensons qu'elle peut conduire a une meilleure determination de la dimension fractale que les methodes envisagees precedemment. Nous avons, d'autre part, etudie la dependance de la densite d'etats vibrationnels avec cette meme dimension fractale, dans le cas d'interactions scalaires, en utilisant la methode des moments spectraux, et en considerant deux modeles de liens. Enfin, nous proposons un modele pour le frittage par diffusion de surface qui gere la fragmentation (et la coalescence) d'agregats bidimensionnels, et nous en rapportons une etude en fonction de la dimension fractale.
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Agne, Aboubakry. "Modélisation et simulation numérique des étapes de déliantage et frittage du procédé de Moulage par Injection de poudres Métalliques (MIM)." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD025.

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Анотація:
Les étapes de déliantage et de frittage sont des phases cruciales du procédé de Moulage par Injection de poudres Métalliques (MIM). Elles sont généralement à l’origine des principales variations dimensionnelles. Pour quantifier et prédire les pertes de masse et déformations associées à ces séquences, différents modèles, inspirés de la littérature, décrivant au mieux les mécanismes de chaque étape, ont été proposés. Ils sont appliqués à une formulation industrielle à base de poudres de superalliage à base de nickel (Inconel 718) et d’un liant multi-ingrédients. La formulation a été caractérisée par des analyses thermiques et gravimétriques. L’objectif de ces travaux a été, dans un premier temps, de prédire les quantités de matière éliminées pendant les déliantages solvant et thermique, et de suivre l’évolution des dimensions grâce à la simulation numérique par la méthode des éléments-finis dans la plateforme Comsol Multiphysics ®. Dans un second temps, les travaux se sont focalisés sur la modélisation de la déformation et l’évolution de la densité relative pendant le frittage conventionnel en phase solide. La perte de masse pendant le déliantage aqueux a été modélisée par une expression analytique pilotée par un paramètre de diffusion obtenu expérimentalement. Elle a été associée au gonflement hygroscopique et à la dilation thermique qui sont les principales sources de déformation du déliantage solvant. Le déliantage par CO2 supercritique, qui est une méthode innovante d’extraction du polyéthylène glycol (PEG), a fait l’objet d’une caractérisation expérimentale et de simulations numériques rendant possible la prédiction de la perte de masse en PEG sur Comsol Multiphysics ® de composants développés au sein du laboratoire. La cinétique de dégradation pendant le déliantage thermique a été décrite expérimentalement avec des analyses thermogravimétriques réalisées sur des échantillons à base du feedstock industriel. Les méthodes d’Ozawa et de Kissinger ont permis d’estimer les énergies d’activation de la cinétique de dégradation de l’ensemble des constituants pour la simulation numérique. Le couplage entre la dégradation et le transfert de chaleur a rendu possible la simulation complète de cette étape avec pour objectif de prédire la distribution géométrique et temporelle du liant et les déformations générées. Le frittage en phase solide de l’Inconel 718 a fait l’objet de caractérisations expérimentales et de simulations par éléments-finis. La loi de comportement thermo-élasto-viscoplastique, permettant de quantifier la déformation totale et la densité relative tout au long de la densification, a été formulée et implémentée dans le code éléments-finis ABAQUS ®. La viscosité uni-axiale a été identifiée en utilisant une méthode de chargement de type compression par intermittence. Elle a permis par la suite d’identifier la contrainte de frittage. La pertinence de cette méthode a été discutée par comparaison avec une autre méthode basée sur la vitesse de déformation du frittage libre avec moins d’incertitudes de mesures. Les résultats de l’ensemble des développements numériques réalisés ont été confrontés à des résultats expérimentaux obtenus sur une géométrie de pièce MIM aéronautique, conduisant à une bonne estimation de la valeur des dilatations et retraits
The debinding and sintering steps are crucial for the Metal Injection Moulding (MIM) process. The main dimensional changes are generated from these two steps. In order to predict the mass losses and the deformation behaviours, different models fitting to the mechanical mechanisms observed were obtained from the state of art. They are adapted and performed for each step. These models used for the numerical simulation are applied to industrial components based on a formulation composed of Inconel 718 superalloy powders and a multi-ingredient binder system. The formulation is characterized by thermal and gravimetric analyses. The aim of the thesis is, at first, to predict the weight loss after the complete debinding step including the solvent and the thermal debinding, followed by the modelling of the solid state sintering of the material. The weight loss during solvent debinding is expressed by an analytic function controlled by a diffusion parameter, which is directly identified from experimental results. Hygroscopic swelling and thermal expansion are coupled to the weight loss to follow as well the expansion during the binder extraction. Supercritical debinding, an innovative way to remove by diffusion some polymers, is also investigated in order to predict the extraction of the polyethylene glycol (PEG) in in-house components by numerical simulation using the finite-element method on Comsol Multiphysics ® software. Thermogravimetric analyses were employed to characterize the kinetics during the thermal debinding of the industrial formulation. The Ozawa and Kissinger methods are introduced to estimate the activation energies of each polymer of the binder system for the numerical simulation. A coupled model is developed by using the heat transfer principle and a thermal degradation law in order to visualize the binder distribution and the shrinkage due to its elimination. Experimental and numerical studies are carried out on solid state sintering of the Inconel 718. A thermal elasto-viscoplastic law based on the continuum mechanics is adopted and built in the commercial software ABAQUS ® to simulate the shrinkage and the density field during the sintering step. The uniaxial viscosity, a main parameter of the constitutive equations, is evaluated using intermittent compression tests. The sintering stress is identified from experimental densification thanks to the viscosity and then, used for the numerical simulation. The relevance of this methodology is discussed by comparison with a different method based on the densification rate that showed a lower level of uncertainties. The numerical analysis of the debinding and the sintering steps showed in this thesis are compared with the experimental measurements performed on MIM aeronautical components
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Olivi-Tran, Nathalie. "Simulations numériques des mécanismes de densification des aérogels de silice." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20171.

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Анотація:
Les aerogels de silice sont des materiaux de grande porosite qui representent un bon support pour les etudes theoriques. On a tout d'abord resume les connaissances sur la structure des aerogels ainsi que sur les modeles representant ces materiaux. On a aussi analyse le processus de frittage sur des materiaux en general et sur les aerogels de silice en particulier. La densification des aerogels qui conduit a l'elaboration des verres est modelisee par deux methodes: l'habillage et le pavage. Les proprietes telles que les limites inferieure et superieure de domaine fractal et la surface specifique sont calculees en fonction de la densite des aerogels partiellement densifies. On obtient des lois d'echelle qui dependent de la dimension fractale. On a aussi etudie la structure poreuse des aerogels au cours de la densification et la diffusion aux petits angles sur ces materiaux. Enfin, on a etudie l'evolution d'agregats fractals bidimensionnels par flux visqueux et par diffusion de surface. Les limites inferieure et superieure de domaine fractal ainsi que la longueur du perimetre du contour des agregats ont ete calculees en fonction du temps. On en a deduit des lois d'echelle qui dependent de la dimension fractale
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Poulier, Céline. "Transferts thermiques au sein d’un materiau poreux : Effet des interfaces dans une microstructure stable ou évolutive." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/83825b00-a7a5-438d-99e1-e26537f03538/blobholder:0/2007LIMO4068.pdf.

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Анотація:
Une utilisation optimisée des céramiques poreuses nécessite la maîtrise de leurs caractéristiques thermophysiques. L’étude expérimentale, numérique et analytique de l’influence des joints de grains sur la conductivité thermique de matériaux poreux sous forme frittée et crue est le sujet principal de ce travail. La prise en compte de la résistance thermique des joints de grains a permis d’améliorer les prédictions de la conductivité thermique par les modèles analytiques de Landauer et de Maxwell pour des matériaux poreux préparés par pressage ou par émulsification. L’effet de la microstructure sur la conduction à l’échelle locale a été étudié par une modélisation numérique par éléments finis. Les mesures de la conductivité thermique des pastilles de SnO2 crues au cours du frittage complétée d’analyses physiques et chimiques ont montré que la formation des ponts interparticulaires débute dès 300 °C
An optimised use of porous ceramics needs the control of their thermophysical characteristics. The experimental, numerical and analytical study of the effect of grain boundaries on the thermal conductivity of sintered and green bodies is the main subject of this work. Taking into account the grain boundary thermal resistance improves predictions of the thermal conductivity by the models of Landauer and Maxwell for porous materials prepared by pressing or emulsification. Numerical modelling by finite element analysis was used to study the effect of the microstructure on the conduction at the local scale. Measurements of the thermal conductivity on pressed powder compacts of tin oxide during sintering completed with chemical and physical tests demonstrated that the interparticle neck formation begins at 300 °C
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Largiller, Grégory. "Maîtrise du frittage de matériaux céramique-métal à gradients de composition et de structure." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0160.

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Анотація:
Les matériaux à gradient de composition et de structure permettent d'associer des propriétés complémentaires dans une pièce donnée. Les cermets (matériaux composite céramique métal) développés par Rio Tinto Alcan seront potentiellement utilisés en tant qu'anodes inertes pour l'électrolyse de l'aluminium. Pour connecter cette pièce à matrice céramique au réseau électrique, ce matériau doit être associé avec un matériau conducteur électrique en une seule opération de frittage. En associant les connaissances issues de la métallurgie des poudres avec une analyse microstructurale, des calculs thermodynamiques et des considérations mécaniques, une gamme de matériaux appelés metcer (composite métal céramique) a été développée. Selon la proportion et composition de la phase métallique initiale de ces metcers, ils peuvent être cofrittés en une seule opération avec un cermet. Nous avons montré que la proportion de phase métallique influençait fortement la tenue mécanique de l'ensemble pendant le frittage ; que la composition des phases oxydes et métalliques permettait de maîtriser les phénomènes de diffusion entre les parties cofrittées pour construire une interface graduelle. Des lois phénoménologiques basées sur la mécanique des milieux continus ont été développées pour modéliser le frittage d'un cermet et d'un metcer. Ces lois ont été introduites dans un logiciel de calcul par éléments finis pour simuler le frittage d'assemblages bicouches et identifier les éventuels points de fragilité de différentes géométries. En comparant ces résultats de simulation numérique à des observations optiques in situ sur des pièces centimétriques, nous avons montré que l'amorçage de fissures proche de l'interface a lieu lorsque les contraintes sont élevées. A basse température, de faibles écarts de déformations entre les couches suffisent à amorcer des fissures lorsque les viscosités des matériaux sont grandes et qu'ils ont un comportement fragile. A haute température, lorsque les écarts de déformation sont grands et les viscosités faibles, les contraintes entre les couches sont relaxées. En utilisant les connaissances acquises à la fois sur la chimie et la mécanique du système, une pièce centimétrique tricouche à gradient exempt de fissure a été réalisée
Graded materials are used to gather complementary physical and/or chemical properties into a single part. Cermet material (ceramic metal composite) developed by Rio Tinto Alcan may be used as inert anode for aluminium electrolysis. To connect these ceramic matrix materials to the current network, we propose to associate them with a conductive material in a single sintering step. Using our knowledge on powder metallurgy with microstructure analysis, thermodynamical and mechanical calculations, a new range of material called metcer (metal ceramic composite) has been developed. According to their metal phase proportion and composition, the metcer materials can be cosintered with cermets in a single sintering step. By modifying the metal phase proportion, we enabled the parts to keep joined during the whole sintering thermal cycle. The composition of oxides and metal phases change the diffusion phenomena and enable one to build a graded interface between the layers. Based on continuum mechanics, constitutive equations have been used to simulate the sintering of a cermet and a metcer. Constitutive equations have been implemented into a finite element software to identify the weak regions of bilayers parts of complex geometry. We compared numerical simulation results with optical observations made during sintering on large scale bilayers. Cracks near the interface occur at low temperature when the strain mismatch between the layers is low and the viscosities of the layers are high. Thus, the materials have a fragile behaviour. At high temperature, when the viscosities are low and the strain mismatch is high, the stresses in the vicinity of the interface are released. Combining our knowledge on the chemistry and interactions between these materials, we developed a trilayer material. This material showed up a graded interface without any crack
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Dong, Lin. "Simulation et modélisation du frittage sélectif par laser par la méthode des éléments finis." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2007/DONG_Lin_2007.pdf.

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Анотація:
Le frittage sélectif par laser (Selective Laser Sintering, SLS) est un des procédés les plus performants pour le prototypage rapide. Cette méthode de fabrication a été développée par le Dr. Carl Deckard à l’Université du Texas à la fin des années quatre-vingt. Dans ce procédé, des pièces tridimensionnelles sont réalisées par addition successive de couches de matériau àl’état de poudre (polymère, céramique, métal etc. ), où chaque couche est chauffée par un faisceau laser jusqu’au frittage. Dans ce travail, nous avons développé un simulateur numérique pour le procédé de frittage sélectif par laser àpartir du code commercial de calculs par éléments finis Abaqus. Le modèle comporte trois parties : optique, thermique et rhéologique. La partie optique décrit l’interaction entre le faisceau laser et la matière àfritter, la partie thermique décrit la diffusion thermique dans la matière à fritter et le milieu environnant, et la partie rhéologique concerne l’écoulement visqueux et la fusion du matériau causée par la tension surfacique. La validation du simulateur est réalisée pour différents matériaux (polymères amorphes, polymères semi-cristallins et métaux). Dans ces simulations, l’évolution de la température et de la densitédu matériau àfritter durant le procédéa étéétudiée en fonction des paramètres du procédépuis comparée à des résultats expérimentaux. Le simulateur ainsi validé peut être alors utilisé pour optimiser les paramètres du procédédans le but d’améliorer la qualitédes pièces et d’éviter la surchauffe des matériaux.
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Louin, Jean-Charles. "Effets d'hétérogénéités de teneur en carbone sur les cinétiques de transformations de phase et sur la genèse des contraintes internes lors du refroidissement d'aciers." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://www.theses.fr/2003INPL077N.

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Lors de la fabrication d'une pièce industrielle, le traitement thermique est une opération qui nécessite de maîtriser à la fois les microstructures obtenues et les contraintes et déformations résiduelles. La simulation numérique est un outil précieux pour une meilleure optimisation de ces traitements. Dans ce contexte, l'objectif de notre étude a été de contribuer au développement d'un outil de calcul permettant de prévoir les microstructures, les déformations et les contraintes au cours du traitement thermique de pièces en acier pouvant contenir des hétérogénéités de composition chimique en particulier de teneur en carbone. Nous avons d'abord développé le modèle de calcul des cinétiques de transformation de phases des aciers existant au laboratoire pour prendre en compte l'effet de l'enrichissement en carbone de l'austnite lors de sa décomposition partielle en ferrite sur les transformations ultérieures. Des calculs thermiques, métallurgiques et mécaniques couplés ont ensuite permis une analyse détaillée de l'effet de gradients de teneur en carbone à l'échelle macroscopique sur la genèse des microstructures et des contraintes internes au cours du refroidissement. Nous avons en particulier quantifié les effets possibles de macro et mésoségrégations de solidification dans des cylindres très massifs de taille proche de celle d'un lingot. Une validation expérimentale des résultats de simulation numérique a été mise en place pour des éprouvettes cylindriques supposées homogènes en composition chimique (acier 40CrMnMo8) puis pour une éprouvette chimiquement hétérogène spécialement conçue et fabriquée pour notre étude. Au préalable, les caractérisations expérimentales de l'acier ont permis de construire le jeu de données complet nécessaire aux simulations. Les résultats expérimentaux et calculés ont permis de bien mettre en évidence le rôle de l'hétérogénéité chimique. Enfin, une bonne corrélation calcul- expérience a été obtenue pour la déformation au cours du refroidissement d'une éprouvette 3D en forme de croissant
Heat treatment is a process that needs the control of both final microstructures and residual stresses and deformations. Numerical simulation is a useful tool for a better optimization of this process. The aim of our work was to contribute to the development of a numerical tool for the prediction of microstructures, stresses and strains during cooling of pieces that may contain chemical heterogeneities, particularly carbon content heterogeneities. Firstly, an existing model for the prediction of transformation kinetics in steels has been further developped in order to take into account the effects of the carbon content enrichment of austenite due to a partial ferritic transformation on the subsequent transformations. Coupled thermal, metallurgical, mechanical calculations have then been performed to study the effects of carbon content gradients on the microstructural evolutions and on the residual stresses development during cooling. Particularly, the possible effects of solidification macro and mesosegregations have been quantified in massive cylinders with sizes close to the size of an ingot. Secondly, experimental validations have been performed for homogeneous cylindrical specimen (40CrMnMo8 steel) and for a chemically heterogeneous specimen specifically designed for our study. The complete set of input data necessary for the simulations has been established from experimental characterizations of the steel. The role of chemical heterogeneity has been analysed through the experimental and calculated results. Finally, a good correlation has been obtained between measurements and calculation of the deformation during cooling of a 3D "croissant" shaped specimen
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Quatravaux, Thibault. "Évolution de la modélisation du procédé VAR : contribution à la description de la dispersion inclusionnaire dans le puits liquide et à la prévention de défauts de solidification." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL037N.

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Cette thèse s'articule autour de la modélisation du procédé de refusion à l'arc sous vide (V AR) à l'aide du code de calcul SOLAR. Le premier objectif de l'étude concerne l'amélioration de la description de certains phénomènes physiques au cours de l'élaboration, afin d'étendre les applications du logiciel aux simulations de refusions d'aciers. L'évolution de la modélisation des phénomènes de transfert dans le lingot secondaire comprend trois améliorations principales: - la modélisation du transfert thermique latéral, afin de tenir compte du phénomène de retrait entre la paroi du lingot et la lingotière, de la possibilité d'y injecter un gaz neutre et du réchauffement de l'eau dans le circuit de refroidissement en fonction de son débit, - une amélioration de la modélisation de la turbulence, le modèle k-E simplifié initialement implémenté dans le code ne permettant pas de décrire correctement l'écoulement du métal liquide dans le puits, - une nouvelle méthode de simulation de la croissance du lingot, reposant sur une opération cyclique de scission puis de croissance/migration des volumes de contrôle, qui respecte l'aspect continu de la croissance du lingot secondaire et autorise un affinement du maillage près de la surface libre. Le modèle amélioré a pu être finalement validé par comparaison avec des résultats expérimentaux issus de quatre refusions réalisées sur site industriel. Le second objectif vise à caractériser la qualité des produits élaborés en termes de propreté inclusionnaire et de risque de présence de veines ségrégées. Pour décrire le comportement inclusionnaire dans le puits liquide, un modèle trajectographique adapté aux écoulements turbulents a été validé puis implémenté dans le code. Différents comportements de particules ont été mis en évidence. Une éttlde sur le risque d'apparition de freckles a permis de retenir un critère particulièrement bien adapté au procédé. Une généralisation de ce critère, proposée dans ce travail, permettrait d'indiquer l'orientation privilégiée de ces canaux de ségrégation
This thesis deals with the modelling of Vacuum Arc Remelting process (VAR) using the numerical software SOLAR. The first aim of the study is a better description of several physical phenomena which occur during melting, in order to extend the application of the software to simulate the remelting of steel. The evolution in the modelling of transport phenomena in the secondary ingot is based on three major improvements: - lateral thermal transfer modelling, in order to take into account the formation of a gap between the ingot and the mould walls, a possible injection of a neutral gas, and the heating of water in the coolant circuit, according to its flow, - a better turbulence model, since the k-E model implemented previously in the numerical code was not accurate enough to correctly descri~ the flow of the liquid metal in the pool, - a new method to simulate the ingot growth, based on a cyclic operation of splitting and growth/migration of control volumes, which reproduces the continuous growth of the secondary ingot and allows for the refinement of the mesh close to the free surface. Finally, the improved model has been validated by comparison with experimental results provided from four remeltings carried out on full-scale furnaces. The second objective is the characterization of the quality of the manufactured products in terms of inclusion cleanliness and risk of freckles segregated channel generation. Ln order to describe the behaviour of inclusions in the liquid pool, a trajectory model, adapted to account for turbulent flows, was validated and then implemented in the code. Various particle behaviours were distinguished. A study on the risk of freckles generation led to the establishment of a criterion particularly weIl adapted to the process. A generalization of this criterion, suggested in this work, would allow the prediction of the probable orientation of such segregated channels
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Diligent-Berveiller, Sophie. "Rôle des précipités de cuivre et de leur évolution sur la recristallisation des aciers sans interstitiels stabilisés au titane." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_DILIGENT_BERVEILLER_S.pdf.

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La production de l'acier par la filière électrique peut conduire à la présence d'éléments résiduels métalliques, susceptible d'affecter les cinétiques de restauration/recristallisation, et, par conséquent, les propriétés mécaniques finales. Aussi, nous sommes-nous intéressés à l'influence du cuivre sur la recristallisation d'un acier sans interstitiels (if, interstitial free) micro allié au titane. Nous avons montre que le cuivre décale les cinétiques de recristallisation vers les plus hautes températures et modifie les textures de recristallisation. En présence de 1% de cuivre, cette dernière est moins favorable aux propriétés d'emboutissage. L’amplitude de ces modifications est fonction de la teneur en cuivre et des traitements thermiques subis par le matériau. Les variations de cinétiques et de texture ont été corrélées à l'état microstructural du cuivre et à ses évolutions. L’état de précipitation a été caractérisé par DNPA avant déformation a froid, et en fonction de la température pour différentes conditions de chauffage. Par met, nous avons montre que la présence de précipités de cuivre modifie les structures de déformation à froid, puis les cinétiques de restauration et de recristallisation. Cette variation est associée a la force de freinage exercée tant pour la mobilité des dislocations que des sous-joints. Au cours du chauffage, les précipités évoluent et se remettent en solution solide, ce qui conduit à une diminution de la force de freinage. Le calcul de l'évolution de cette dernière met en évidence que la restauration et la recristallisation se produisent lorsque celle-ci chute. L’analyse de la formation de la texture de recristallisation par EBSD a montré qu'elle se forme par un mécanisme de germination orientée, avec ou sans cuivre. L’addition de cuivre modifie la cinétique de germination et réduit la sélectivité d'orientation de la fibre. Nous avons également calcule la force motrice associée aux contraintes du second ordre en utilisant un modèle micromécanique (approche auto cohérente). Par ce calcul, nous obtenons la même classification de force motrice en fonction de l'orientation des grains que celle observée expérimentalement.
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