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Caractérisation de la tribologie des procédés de mise en forme à haute température

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/63560
Title: Caractérisation de la tribologie des procédés de mise en forme à haute température
Author: Dubois, Andre; Dubar, Laurent; Dubar, Mirentxu
Abstract: Les procédés de mises en forme à chaud sont fortement sensibles aux conditions de contact et de frottement. La connaissance de ces conditions de frottement est rendue difficile à cause des températures extrêmes rencontrées dans ce type de procédés (supérieures à 1000°C lors de la mise en forme des aciers). Ce papier présente le banc d'essais tribologiques développé au LAMIH afin de répondre à cette problématique. Le banc d'essais a été conçu de façon à reproduire une large gamme de pressions de contact, de vitesses de glissement et de températures. Dans un premier temps, la méthodologie utilisée pour régler l'essai de frottement permettant de simuler des conditions de contact respectueuses de celles rencontrées sur site industrielle est présentée. Ensuite, un ensemble de trois campagnes d'essais distinctes est présentés. La première campagne est réalisée pour étudier les effets de la composition des lubrifiants à base de graphite sur les conditions de frottement en forgeage à chaud. Une attention particulière est portée au volume de lubrifiant déposé sur l'outil, à la taille des particules de graphite et à la quantité d'agents de liaison. Ces premiers résultats montrent que le banc d'essai est suffisamment sensible pour distinguer les propriétés de deux lubrifiants a priori identiques. La deuxième campagne vise à quantifier l'aptitude de deux lubrifiants blancs à réduire le frottement et à protéger la surface de l'outil. Le premier lubrifiant blanc est à base de sel minéral, le second à base de sel organique. Les essais sont effectués à 1200 °C sur des échantillons d'acier AISI 4820, avec des frotteurs en acier nitruré AISI H11. Les résultats montrent que les lubrifiants blancs testés conduisent à un coefficient de frottement comparable à ceux mesurés pour les lubrifiants à base de graphite. Toutefois, dans les conditions testées, les lubrifiants blancs perdent leur capacité à réduire le frottement dès que les longueurs de glissement deviennent supérieures à 10 mm, alors que les lubrifiants à base de graphite peuvent subir une longueur de glissement supérieure à 30 mm. La dernière campagne est menée pour qualifier un nouveau revêtement sol-gel déposé sur à outil en acier AISI H13. Les essais sont effectués à 1100 ° C sur des échantillons d'acier AISI 4820. Après chaque essai, la capacité du revêtement à réduire le frottement et à empêcher le transfert de métal des éprouvettes vers l'outil revêtues est établie. Les résultats montrent que les revêtements sol-gel testés réduisent le frottement et possèdent une bonne aptitude à retarder les transferts de matière, mais imposent des conditions de dépôt qui peuvent nuire à la tenue mécanique de l'outil (chute de la dureté).
Subject: haute temperature; coefficient de frottement; forgeage; lubrifiants
Publisher: AFM, Association Française de Mécanique
Date: 2017

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  • Président comité d'organisation : Thomas Rougelot
  • Président du conseil scientifique : Jianfu Shao
  • Co-Présidents du conseil scientifique : Gilmar Mompean et Eric Markiewicz
  • Editeur : Association Française de Mécanique
  • ISSN : 2491-715X (en ligne)
  • Contact : cfm2017