SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  35
Télécharger pour lire hors ligne
Présenté par :
Mondher ZIDI
Maître des Conférences - ENIM
USURE DES PIECES
MECANIQUES
On définit l'usure comme une détérioration d'une chose suite à l'usage qu'on en fait.
L'usure est une conséquence du frottement, et se produit au niveau de la zone de contact.
Les paramètres influençant le taux d'usure sont :
la force de contact
la température
l'aire de contact
l'état physico-chimique des surfaces frottantes (la rugosité,
les couches d'oxydes)
la structure cristallographique et les propriétés mécaniques
des matériaux (la dureté)
l'absence ou la présence d'un lubrifiant
la présence d'agents actifs en frottement (additifs anti usure)
Les origines de l'usure sont :
les déformations plastiques
création, déplacement de dislocations
rayures, impacts
les fissurations
brutale, progressive
initation, propagation
les transformations physico-chimiques des surfaces
transformations de phase: amorphisations
réctions chimiques
adhésion
transferts à l'echelle atomique
évolution "boule de neige", micro-grippage, grippage
Classification de l'usure
Selon la quantité de matériau perdue par un élément actif d'un tribosystème, on distingue :
•L'usure douce ou ultra-douce
•l'usure sévère
•l'usure catastrophique
Test d'usure :
OA : l'usure est rapide (rodage) OB : utilisation normale de la machine BC : la déstruction des
éléments de la machine
A un instant, la charge appliquée au contact est supportée par
l'ensemble des jonctions existantes. Une jonction adhésive est
produite. Soit la jonction est peu résistante et les deux corps se
séparent sans aucune modification, soit la jonction est relativement
résistante et il y a la formation d'une fissure dans le corps le moins
résistant.
pas de transfert transfert de 1 sur 2
L'usure adhésive
Usure adhésive (Grippage)
Usure adhésive (Grippage)
L'usure abrasive
Pendant l'usure abrasive on a le déplacement de matière, produit par des
particules dures. Un corps dur déforme plastiquement, avec ou sans enlèvement
de matière, un corps plus mou.
On peut distinguer :
l'usure abrasive à deux corps: les sillons sont formés parallèlement à la direction
de déplacement des aspérités abrasives.
l'usure abrasive à trois corps: les particules abrasives dures sont libres dans
l'interface et déforment plastiquement les surfaces frottantes en créant des
empreintes.
L'usure abrasive
(a) À deux corps(b) À trois corps
Les contraintes générées en frottement peuvent créer des fractures.
Pour des matériaux ductiles on a l'usure par fatigue superficielle, ou la
délamination. Les écailles se forment dans les zones de frottement. Cette
détérioration se trouve dans le cas des roulements à billes.
Pour des matériaux fragiles les fractures se produisent dans les zones de
fortes contraintes de tension. Les fractures sont perpendiculaires à la
surface.
L'usure par fatigue
Amorce d’une fissure en sous
couche dans un palier
Exemple de fissuration par fatigue
Contrainte cyclique appliquée au
niveau d’une denture d’engrenage
processus d'usure dominé par une réaction chimique ou électrochimique avec
le milieu environnant. Cette réaction est crée par le frottement et conduit à la
formation d'une couche superficielle qui protège contre l'usure adhésive.
L'usure corrosive
Corrosion sous un joint
d’étanchéité
Corrosion d’un acier
inoxydable
perte de matériau d'une surface solide dûe au contact avec un fluide en mouvement
contenant des particules solides.
La cavitation
L'usure par cavitation est un phénomène d'usure associé à une fatigue superficielle du
matériau sous l'effet des ondes de choc dues à l'ébullition d'un liquide (variation de
pression très forte). Il peut conduire à la formation d'écailles, de cavités dans des zones
particulières de haute température ou de dépression.
L'usure érosive
Usure par cavitation d’un coussinet
Le terme fretting désigne généralement une situation pour laquelle un mouvement
oscillatoire de faible amplitude se produit entre deux surfaces au contact. On obtient
cette usure avec les matériaux métalliques et non-métalliques.
Le fretting concerne toutes les industries et installations industrielles:
aéronautiques, biomédicales, industries nucléaires, génie civile, les constructions
mécaniques etc.
On peut distinguer:
•fretting wear: si on a des vibrations externes appliquées à des surfaces qui ne
sont pas soumises à des déplacements imposés, il se produit de faibles
débattements.
•fretting corrosion: la corrosion est une conséquence, et non une cause du
dommage. Les produits de la dégradation sont des oxydes (corrosion en contact)
•fretting fatigue: on utilise ce terme lorsque des phénomènes de fatigue se
produisent au niveau des contacts sous l'effet de sollicitations cycliques.
Les dommages identifiés sur les surfaces sont:
les piqûres, les oxydes et le débris, les rayures, les transferts, la déformation
plastique, la fissuration en sous-couche, les cratères, la fissuration en surface
Le fretting
Les paramètres qui influencent le comportement des matériaux en fretting sont:
l'amplitude de débattement
la charge appliquée
la température en contact
la fréquence
l'environnement
les matériaux en contact
le nombre de cycles
Parmi les lois d'usure qui existent on peut citer la plus
simple :
Loi d'usure expérimentale de ARCHARD (1950)
V = kND/H
k : coefficient d'usure
N : effort normale
D : distance parcourue
H : dureté
ETUDE DE
L'USURE
10
-4
10
-5
10
-6
10
-7
10
-8
10
-3
galling
usure
modérée
brunissage
USURE
ADHESIVE
USURE
ABRASIVE
USURE
CORROSIVE
USURE PAR
FRACTURATION
10
-2
abrasion
sévère
polissage
corrosion
sévère
lubrifiant
solide
fracture
fragile
fatigue de
surface
10
-4
10
-5
10
-6
10
-7
10
-8
10
-3
usure
modérée
brunissage
USURE
ADHESIVE
USURE
ABRASIVE
USURE
CORROSIVE
USURE PAR
FRACTURATION
10
-2
abrasion
sévère
polissage
corrosion
sévère
lubrifiant
solide
fracture
fragile
fatigue de
surface
valeurs du coefficient d'usure pour un
frottement métal / métal
valeurs du coefficient d'usure pour un frottement céramique /
céramique.
Analyse quantitative de l'usure
Perte de poids
Perte de cote
Mesure d'empreintes de micro-dureté Vickers
Cette technique extrêmement précise fait appel à un microindenteur Vickers.
D1
D2
surface initiale
surface après usure
la diagonale est égale à 7 fois la hauteur
TYPE D'USURE SURFACE USEE PARTICULES D'USURE
Adhésive
- transferts
- déformations plastiques
- taille relativement importante
(10µm et plus)
Abrasive à deux corps
- surface d'aspect texturé
- rayures parallèles
- microcopeaux
Abrasive à trois corps
- surface d'aspect alétoire
- indentations
- déformations plastiques
- écailles
- métal fortement déformé
plastiquement
Corrosive
- films de surface colorés
- aspect non uniforme
- lames minces de produit de
réaction chimique
Délamination - fatigue
(matériaux ductiles)
- fractures parallèles à la
surface
- piqûres, écaillages
- déformations plastiques
- particules en feuille
- épaisseur faible
Fracturation
(matériaux fragiles)
- fractures en fer à cheval,
perpendiculaires à la surface de
frottement
- faciès de fracturations
- grosses particules
- particules d'aspect fracturé,
anguleuses
Fretting
- trace d'usure en forme
d'anneau, ou localisée
- fractures débutant en surface
de profondeur variable
- agglomérats en périphérie de
la zone de contact
Erosion
- aspect aléatoire
- traces d'impacts, rayures
fortes déformations plastiques
- microcopeaux
Cavitation
- "cavités"
- défauts dans des zones de - microécailles
La résolution d'un problème de
Tribologie
Guide à suivre
Il est nécessaire de faire une expertise d'un système dégradé afin de déterminer
les modes d'endommagement. Une approche systématique est essentielle car on
est normalement limité dans le temps. Chaque expertise est différente. Il faut
toujours s'adapter à la situation, mais il existe cependant quelques règles
générales :
1. Il faut toujours prendre un maximum "de précautions". Travaillez sur une
surface stable. Il faut éviter les traces des doigts.
2. NE NETTOYEZ PAS les pièces. On peut perdre certaines informations sur
l'endommagement, par exemple les particules d'usure.
3. Il est ESSENTIEL de toujours FAIRE DES REPERES. On peut ensuite
remonter à la position des zones analysées.
4. Faites un examen visuel. Repérez ensuite les zones intéressantes à analyser
en détail. Localisez les zones caractéristiques.
Enquête préliminaire
Cadre du problème
(a) Décrivez la fonction de l'ensemble
(fournir des plans, des photographies et de schémas si possible)
Décrivez la fonction de l'organe endommagé
(fournir des plans et des photographies pour situer le problème)
(b) Matériaux utilisés
Description Caractéristiques mécaniques
Nature:
Nuances:
Fournisseur:
Dureté =
Limite élastique =
ε maximale =
Tenacité =
(c) Gamme de fabrication et les traitements thermiques de la pièce
(d) Conditions de fonctionnement
Décrivez les sollicitations:
Statique OUI NON
Cyclique OUI NON
Contraintes en volume OUI NON
Contraintes surfaciques OUI NON
Environnement agressif OUI NON
(e) Contrôles effectués dans l'entreprise
Endommagements constatés à l'œil nu
Circonstances de l'endommagement
Est-ce que l'incident était du à une fabrication nouvelle ?
Est-ce que l'incident est occasionnel ou répété ?
Pendant l'utilisation de cette pièce est-ce qu'il y avait une modification de
Matériau, fabrication, fournisseur, livraison, gamme ou de conditions d'utilisation?
Détails des échantillons prélevés pour l'analyse des défaillances
Liste de documents fournis
Suivi d'une expertise de câbles de pont
Constitution des câbles
Cicatrice n° 2 sur brin n° 0
Cicatrice n° 3 sur brin n° 8
Dans l'exemple de l'expertise des câbles de pont présenté, seulement quelques
analyses de l'ensemble du schéma précédent, ont été effectuées.
A partir des observations réalisés, on peut tirer les conclusions partielles suivantes :
l'origine de la rupture des câbles est liée au frottement.
les traces d'usure sont régulières sur les câbles, ce qui montrent qu'elles sont
dues au contacts entre les brins.
la localisation sur un brin dans le câble se traduit par des endommagements
différents selon son emplacement; près de l'ancrage, les conditions sont plus
sévères et les détériorations sont plus fortes.
l'effet de l'environnement au niveau des phénomènes de frottement est
observé.
Ces conclusions conduisent à considérer que la rupture des câbles est liée à un
phénomène de fretting classique. Les prochaines étapes à poursuivre sont :
Coupes des échantillons (analyse métallographique) pour donner les
indications des modifications structuralles dans les couches superficielles. Ces
analyses peuvent apporter les preuves de l'existence de fissures (ou d'amorçage
des fissures).
L'analyse des particules d'usure (nature et nombre), peut aussi apporter des
informations complémentaires.
Finalement l'analyse de l'ensemble de ces informations permettre de retrouver la
mode d'endommagement, et les paramètres responsables pour la dégradation, et alors
de proposer des remèdes.
Conclusions partielles
Les études de l'usure présentent souvent un intérêt économique
important. La maîtrise des phénomènes d'usure permet entre autres de :
diminuer les frais d'entretien,
limiter les coûts d'investissements,
mettre au point des mécanismes "inusables",
diminuer les coûts énergétiques.
De plus, il ne faut pas oublier que l'usure peut quelquefois présenter un
aspect positif ; le processus de rectification en est un exemple
industriellement très important.
CONCLUSION

Contenu connexe

Tendances

Flexion Simple.pptx
Flexion Simple.pptxFlexion Simple.pptx
Flexion Simple.pptxSimoMagri
 
Traitements superficiels des aciers
Traitements superficiels des aciersTraitements superficiels des aciers
Traitements superficiels des aciersRafael Nadal
 
Modèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesModèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesmedrouam
 
Polymere à renfort de fibres
Polymere à renfort de fibresPolymere à renfort de fibres
Polymere à renfort de fibresMAI Van-Trung
 
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...oumaimazizi
 
Mise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesMise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesOussama ZAKARI
 
Présentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesPrésentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesKadiro Abdelkader
 
Maintenance des lubrifiants industriels
Maintenance des lubrifiants industrielsMaintenance des lubrifiants industriels
Maintenance des lubrifiants industrielsHubert Faigner
 
Extrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageExtrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageOussama ZAKARI
 
Chapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxChapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxMouna Souissi
 
Propriétés des métaux
Propriétés des métaux Propriétés des métaux
Propriétés des métaux Rafael Nadal
 
contrôle non destructif
contrôle non destructifcontrôle non destructif
contrôle non destructifbadr zaimi
 
Traitement superficiel des aciers
Traitement superficiel des aciersTraitement superficiel des aciers
Traitement superficiel des aciersRafael Nadal
 
Cours fabrication mécanique1
Cours fabrication mécanique1Cours fabrication mécanique1
Cours fabrication mécanique1bendrisk
 
Approche de la maintenance industrielle
Approche de la maintenance industrielleApproche de la maintenance industrielle
Approche de la maintenance industrielleRached Douahchia
 
Présentation fiabilité
Présentation fiabilitéPrésentation fiabilité
Présentation fiabilitéSerrerom
 

Tendances (20)

Flexion Simple.pptx
Flexion Simple.pptxFlexion Simple.pptx
Flexion Simple.pptx
 
Traitements superficiels des aciers
Traitements superficiels des aciersTraitements superficiels des aciers
Traitements superficiels des aciers
 
Modèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniquesModèlisation des systèmes mécaniques
Modèlisation des systèmes mécaniques
 
Polymere à renfort de fibres
Polymere à renfort de fibresPolymere à renfort de fibres
Polymere à renfort de fibres
 
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
Rapport PFA: Etude, conception et simulation par injection d’une caisse en po...
 
TP TOURNAGE
TP TOURNAGETP TOURNAGE
TP TOURNAGE
 
Ch.3.ppt
Ch.3.pptCh.3.ppt
Ch.3.ppt
 
Mise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des compositesMise en oeuvre des composites
Mise en oeuvre des composites
 
Présentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiquesPrésentation les traitements thermiques
Présentation les traitements thermiques
 
Maintenance des lubrifiants industriels
Maintenance des lubrifiants industrielsMaintenance des lubrifiants industriels
Maintenance des lubrifiants industriels
 
Plastique .pptx
Plastique .pptxPlastique .pptx
Plastique .pptx
 
Extrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflageExtrusion soufflage et injection-souflage
Extrusion soufflage et injection-souflage
 
Chapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériauxChapitre 1234 matériaux
Chapitre 1234 matériaux
 
Propriétés des métaux
Propriétés des métaux Propriétés des métaux
Propriétés des métaux
 
contrôle non destructif
contrôle non destructifcontrôle non destructif
contrôle non destructif
 
Traitement superficiel des aciers
Traitement superficiel des aciersTraitement superficiel des aciers
Traitement superficiel des aciers
 
(Cours métallurgie)
(Cours métallurgie)(Cours métallurgie)
(Cours métallurgie)
 
Cours fabrication mécanique1
Cours fabrication mécanique1Cours fabrication mécanique1
Cours fabrication mécanique1
 
Approche de la maintenance industrielle
Approche de la maintenance industrielleApproche de la maintenance industrielle
Approche de la maintenance industrielle
 
Présentation fiabilité
Présentation fiabilitéPrésentation fiabilité
Présentation fiabilité
 

En vedette

CON 124 - Session 7 - Concrete Durability
CON 124 - Session 7 - Concrete DurabilityCON 124 - Session 7 - Concrete Durability
CON 124 - Session 7 - Concrete Durabilityalpenaccedu
 
Conversational English on Travel Part 1
Conversational English on Travel Part 1Conversational English on Travel Part 1
Conversational English on Travel Part 1Erin Kwan
 
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...Nihal Vitharana
 
Design of Hydraulic Structures
Design of Hydraulic StructuresDesign of Hydraulic Structures
Design of Hydraulic StructuresGAURAV. H .TANDON
 
Geodynamique externe microsoft office power point
Geodynamique externe  microsoft office power pointGeodynamique externe  microsoft office power point
Geodynamique externe microsoft office power pointDemri Brahim
 
Terminos relacionados con la comunicación interactiva
Terminos relacionados con la comunicación interactivaTerminos relacionados con la comunicación interactiva
Terminos relacionados con la comunicación interactivaMonica Mantilla Coronel
 
Dossier Thomas Benharrous
Dossier Thomas BenharrousDossier Thomas Benharrous
Dossier Thomas Benharrousle_SLIP
 
Bilan du pam de vescovato 2012
Bilan du pam de vescovato 2012 Bilan du pam de vescovato 2012
Bilan du pam de vescovato 2012 PAMVESCOVATO
 
Avaaz et-change.org
Avaaz et-change.org Avaaz et-change.org
Avaaz et-change.org Shabba Inf
 
Oszlak orden politico y formacion estado argentino
Oszlak   orden politico y formacion estado argentinoOszlak   orden politico y formacion estado argentino
Oszlak orden politico y formacion estado argentinoArminda36
 
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...mfaury
 
Keo (octobre 2014)
Keo (octobre 2014)Keo (octobre 2014)
Keo (octobre 2014)Keolis
 
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2LGLPpressAqui
 

En vedette (20)

CON 124 - Session 7 - Concrete Durability
CON 124 - Session 7 - Concrete DurabilityCON 124 - Session 7 - Concrete Durability
CON 124 - Session 7 - Concrete Durability
 
Conversational English on Travel Part 1
Conversational English on Travel Part 1Conversational English on Travel Part 1
Conversational English on Travel Part 1
 
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...
Hydration-Induced Stresses in Concrete Buttressing of Existing Concrete Gravi...
 
Design of Hydraulic Structures
Design of Hydraulic StructuresDesign of Hydraulic Structures
Design of Hydraulic Structures
 
Gravity dam
Gravity damGravity dam
Gravity dam
 
Earthen Dams
Earthen DamsEarthen Dams
Earthen Dams
 
Geodynamique externe microsoft office power point
Geodynamique externe  microsoft office power pointGeodynamique externe  microsoft office power point
Geodynamique externe microsoft office power point
 
Terminos relacionados con la comunicación interactiva
Terminos relacionados con la comunicación interactivaTerminos relacionados con la comunicación interactiva
Terminos relacionados con la comunicación interactiva
 
Dossier Thomas Benharrous
Dossier Thomas BenharrousDossier Thomas Benharrous
Dossier Thomas Benharrous
 
Unidad 4
Unidad 4Unidad 4
Unidad 4
 
Bilan du pam de vescovato 2012
Bilan du pam de vescovato 2012 Bilan du pam de vescovato 2012
Bilan du pam de vescovato 2012
 
Molinos (1)
Molinos (1)Molinos (1)
Molinos (1)
 
Greeters de Charleroi-Thudinie
Greeters de Charleroi-ThudinieGreeters de Charleroi-Thudinie
Greeters de Charleroi-Thudinie
 
Avaaz et-change.org
Avaaz et-change.org Avaaz et-change.org
Avaaz et-change.org
 
Oszlak orden politico y formacion estado argentino
Oszlak   orden politico y formacion estado argentinoOszlak   orden politico y formacion estado argentino
Oszlak orden politico y formacion estado argentino
 
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...
Interroger le travail scientifique en ligne : ou le développement d’une appro...
 
Blogs, forums et wikis
Blogs, forums et wikis Blogs, forums et wikis
Blogs, forums et wikis
 
M2s356
M2s356M2s356
M2s356
 
Keo (octobre 2014)
Keo (octobre 2014)Keo (octobre 2014)
Keo (octobre 2014)
 
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2
DP_La_Poste_acteur majeur du territoire aquitain_151030_def2
 

Similaire à usure

Le soudage le visuel
Le soudage  le visuelLe soudage  le visuel
Le soudage le visuelAli Derwich
 
PlasticitéCristalline Essentiel.pdf
PlasticitéCristalline Essentiel.pdfPlasticitéCristalline Essentiel.pdf
PlasticitéCristalline Essentiel.pdfSoufianeIz
 
Cours_Corrosion-Partie_1.pdf
Cours_Corrosion-Partie_1.pdfCours_Corrosion-Partie_1.pdf
Cours_Corrosion-Partie_1.pdfBlaiseMKasongoshi
 
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptx
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptxcourscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptx
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptxlamiabouchama1
 
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.ppt
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.pptbien comprendre exposé la resistance aux efforts.ppt
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.pptJabirArif
 
Emboutissage
EmboutissageEmboutissage
Emboutissagesaded
 
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé cas d'un béto...
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé   cas d'un béto...Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé   cas d'un béto...
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé cas d'un béto...Ilyas Demigha
 

Similaire à usure (10)

Cours rdm notions
Cours rdm notionsCours rdm notions
Cours rdm notions
 
Le soudage le visuel
Le soudage  le visuelLe soudage  le visuel
Le soudage le visuel
 
PlasticitéCristalline Essentiel.pdf
PlasticitéCristalline Essentiel.pdfPlasticitéCristalline Essentiel.pdf
PlasticitéCristalline Essentiel.pdf
 
Cours_Corrosion-Partie_1.pdf
Cours_Corrosion-Partie_1.pdfCours_Corrosion-Partie_1.pdf
Cours_Corrosion-Partie_1.pdf
 
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptx
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptxcourscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptx
courscorrosion-partie1-230616142124-bee1c4b4 (1).pptx
 
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.ppt
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.pptbien comprendre exposé la resistance aux efforts.ppt
bien comprendre exposé la resistance aux efforts.ppt
 
Emboutissage
EmboutissageEmboutissage
Emboutissage
 
Emboutissage
EmboutissageEmboutissage
Emboutissage
 
Chapitre 1(1)
Chapitre 1(1)Chapitre 1(1)
Chapitre 1(1)
 
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé cas d'un béto...
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé   cas d'un béto...Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé   cas d'un béto...
Caractérisation mécanique des éléments corrodés en béton armé cas d'un béto...
 

Dernier

M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RH
M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RHM2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RH
M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RHM2i Formation
 
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdf
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdfBibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdf
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdfAtelier Canopé 37 - Tours
 
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24BenotGeorges3
 
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdf
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdfBibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdf
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdfAtelier Canopé 37 - Tours
 
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-Majida Antonios, M.Ed.
 
0234567778999876554345678898765566.15.ppt
0234567778999876554345678898765566.15.ppt0234567778999876554345678898765566.15.ppt
0234567778999876554345678898765566.15.pptessiben
 
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avril
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avrilCalendrier de la semaine du 8 au 12 avril
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avrilfrizzole
 
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdf
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdfLa Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdf
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdfbdp12
 
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienne
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienneChana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienne
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienneTxaruka
 
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècle
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècleAux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècle
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècleAmar LAKEL, PhD
 
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...Unidad de Espiritualidad Eudista
 

Dernier (12)

M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RH
M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RHM2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RH
M2i Webinar - CPF 2024 : une stratégie pour booster les performances RH
 
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdf
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdfBibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdf
Bibdoc 2024 - Les intelligences artificielles en bibliotheque.pdf
 
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 10-04-24
 
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdf
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdfBibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdf
Bibdoc 2024 - Sobriete numerique en bibliotheque et centre de documentation.pdf
 
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-
Copilot your everyday AI companion- OFFICE 365-
 
0234567778999876554345678898765566.15.ppt
0234567778999876554345678898765566.15.ppt0234567778999876554345678898765566.15.ppt
0234567778999876554345678898765566.15.ppt
 
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avril
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avrilCalendrier de la semaine du 8 au 12 avril
Calendrier de la semaine du 8 au 12 avril
 
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdf
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdfLa Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdf
La Base unique départementale - Quel bilan, au bout de 5 ans .pdf
 
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienne
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienneChana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienne
Chana Orloff.pptx Sculptrice franco-ukranienne
 
Bulletin des bibliotheques Burkina Faso mars 2024
Bulletin des bibliotheques Burkina Faso mars 2024Bulletin des bibliotheques Burkina Faso mars 2024
Bulletin des bibliotheques Burkina Faso mars 2024
 
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècle
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècleAux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècle
Aux origines de la sociologie : du XIXème au début XX ème siècle
 
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...
L'Unité de Spiritualité Eudiste se joint à toute l'Église Universelle et en p...
 

usure

  • 1. Présenté par : Mondher ZIDI Maître des Conférences - ENIM
  • 2. USURE DES PIECES MECANIQUES On définit l'usure comme une détérioration d'une chose suite à l'usage qu'on en fait. L'usure est une conséquence du frottement, et se produit au niveau de la zone de contact.
  • 3. Les paramètres influençant le taux d'usure sont : la force de contact la température l'aire de contact l'état physico-chimique des surfaces frottantes (la rugosité, les couches d'oxydes) la structure cristallographique et les propriétés mécaniques des matériaux (la dureté) l'absence ou la présence d'un lubrifiant la présence d'agents actifs en frottement (additifs anti usure)
  • 4. Les origines de l'usure sont : les déformations plastiques création, déplacement de dislocations rayures, impacts les fissurations brutale, progressive initation, propagation les transformations physico-chimiques des surfaces transformations de phase: amorphisations réctions chimiques adhésion transferts à l'echelle atomique évolution "boule de neige", micro-grippage, grippage
  • 5. Classification de l'usure Selon la quantité de matériau perdue par un élément actif d'un tribosystème, on distingue : •L'usure douce ou ultra-douce •l'usure sévère •l'usure catastrophique Test d'usure : OA : l'usure est rapide (rodage) OB : utilisation normale de la machine BC : la déstruction des éléments de la machine
  • 6. A un instant, la charge appliquée au contact est supportée par l'ensemble des jonctions existantes. Une jonction adhésive est produite. Soit la jonction est peu résistante et les deux corps se séparent sans aucune modification, soit la jonction est relativement résistante et il y a la formation d'une fissure dans le corps le moins résistant. pas de transfert transfert de 1 sur 2 L'usure adhésive
  • 9. L'usure abrasive Pendant l'usure abrasive on a le déplacement de matière, produit par des particules dures. Un corps dur déforme plastiquement, avec ou sans enlèvement de matière, un corps plus mou. On peut distinguer : l'usure abrasive à deux corps: les sillons sont formés parallèlement à la direction de déplacement des aspérités abrasives. l'usure abrasive à trois corps: les particules abrasives dures sont libres dans l'interface et déforment plastiquement les surfaces frottantes en créant des empreintes.
  • 10. L'usure abrasive (a) À deux corps(b) À trois corps
  • 11. Les contraintes générées en frottement peuvent créer des fractures. Pour des matériaux ductiles on a l'usure par fatigue superficielle, ou la délamination. Les écailles se forment dans les zones de frottement. Cette détérioration se trouve dans le cas des roulements à billes. Pour des matériaux fragiles les fractures se produisent dans les zones de fortes contraintes de tension. Les fractures sont perpendiculaires à la surface. L'usure par fatigue
  • 12. Amorce d’une fissure en sous couche dans un palier Exemple de fissuration par fatigue Contrainte cyclique appliquée au niveau d’une denture d’engrenage
  • 13. processus d'usure dominé par une réaction chimique ou électrochimique avec le milieu environnant. Cette réaction est crée par le frottement et conduit à la formation d'une couche superficielle qui protège contre l'usure adhésive. L'usure corrosive Corrosion sous un joint d’étanchéité Corrosion d’un acier inoxydable
  • 14. perte de matériau d'une surface solide dûe au contact avec un fluide en mouvement contenant des particules solides. La cavitation L'usure par cavitation est un phénomène d'usure associé à une fatigue superficielle du matériau sous l'effet des ondes de choc dues à l'ébullition d'un liquide (variation de pression très forte). Il peut conduire à la formation d'écailles, de cavités dans des zones particulières de haute température ou de dépression. L'usure érosive Usure par cavitation d’un coussinet
  • 15. Le terme fretting désigne généralement une situation pour laquelle un mouvement oscillatoire de faible amplitude se produit entre deux surfaces au contact. On obtient cette usure avec les matériaux métalliques et non-métalliques. Le fretting concerne toutes les industries et installations industrielles: aéronautiques, biomédicales, industries nucléaires, génie civile, les constructions mécaniques etc. On peut distinguer: •fretting wear: si on a des vibrations externes appliquées à des surfaces qui ne sont pas soumises à des déplacements imposés, il se produit de faibles débattements. •fretting corrosion: la corrosion est une conséquence, et non une cause du dommage. Les produits de la dégradation sont des oxydes (corrosion en contact) •fretting fatigue: on utilise ce terme lorsque des phénomènes de fatigue se produisent au niveau des contacts sous l'effet de sollicitations cycliques. Les dommages identifiés sur les surfaces sont: les piqûres, les oxydes et le débris, les rayures, les transferts, la déformation plastique, la fissuration en sous-couche, les cratères, la fissuration en surface Le fretting
  • 16. Les paramètres qui influencent le comportement des matériaux en fretting sont: l'amplitude de débattement la charge appliquée la température en contact la fréquence l'environnement les matériaux en contact le nombre de cycles
  • 17. Parmi les lois d'usure qui existent on peut citer la plus simple : Loi d'usure expérimentale de ARCHARD (1950) V = kND/H k : coefficient d'usure N : effort normale D : distance parcourue H : dureté ETUDE DE L'USURE
  • 18. 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -3 galling usure modérée brunissage USURE ADHESIVE USURE ABRASIVE USURE CORROSIVE USURE PAR FRACTURATION 10 -2 abrasion sévère polissage corrosion sévère lubrifiant solide fracture fragile fatigue de surface 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 -3 usure modérée brunissage USURE ADHESIVE USURE ABRASIVE USURE CORROSIVE USURE PAR FRACTURATION 10 -2 abrasion sévère polissage corrosion sévère lubrifiant solide fracture fragile fatigue de surface valeurs du coefficient d'usure pour un frottement métal / métal valeurs du coefficient d'usure pour un frottement céramique / céramique.
  • 19. Analyse quantitative de l'usure Perte de poids Perte de cote Mesure d'empreintes de micro-dureté Vickers Cette technique extrêmement précise fait appel à un microindenteur Vickers. D1 D2 surface initiale surface après usure la diagonale est égale à 7 fois la hauteur
  • 20. TYPE D'USURE SURFACE USEE PARTICULES D'USURE Adhésive - transferts - déformations plastiques - taille relativement importante (10µm et plus) Abrasive à deux corps - surface d'aspect texturé - rayures parallèles - microcopeaux Abrasive à trois corps - surface d'aspect alétoire - indentations - déformations plastiques - écailles - métal fortement déformé plastiquement Corrosive - films de surface colorés - aspect non uniforme - lames minces de produit de réaction chimique Délamination - fatigue (matériaux ductiles) - fractures parallèles à la surface - piqûres, écaillages - déformations plastiques - particules en feuille - épaisseur faible Fracturation (matériaux fragiles) - fractures en fer à cheval, perpendiculaires à la surface de frottement - faciès de fracturations - grosses particules - particules d'aspect fracturé, anguleuses Fretting - trace d'usure en forme d'anneau, ou localisée - fractures débutant en surface de profondeur variable - agglomérats en périphérie de la zone de contact Erosion - aspect aléatoire - traces d'impacts, rayures fortes déformations plastiques - microcopeaux Cavitation - "cavités" - défauts dans des zones de - microécailles
  • 21. La résolution d'un problème de Tribologie
  • 22. Guide à suivre Il est nécessaire de faire une expertise d'un système dégradé afin de déterminer les modes d'endommagement. Une approche systématique est essentielle car on est normalement limité dans le temps. Chaque expertise est différente. Il faut toujours s'adapter à la situation, mais il existe cependant quelques règles générales : 1. Il faut toujours prendre un maximum "de précautions". Travaillez sur une surface stable. Il faut éviter les traces des doigts. 2. NE NETTOYEZ PAS les pièces. On peut perdre certaines informations sur l'endommagement, par exemple les particules d'usure. 3. Il est ESSENTIEL de toujours FAIRE DES REPERES. On peut ensuite remonter à la position des zones analysées. 4. Faites un examen visuel. Repérez ensuite les zones intéressantes à analyser en détail. Localisez les zones caractéristiques.
  • 23. Enquête préliminaire Cadre du problème (a) Décrivez la fonction de l'ensemble (fournir des plans, des photographies et de schémas si possible) Décrivez la fonction de l'organe endommagé (fournir des plans et des photographies pour situer le problème) (b) Matériaux utilisés Description Caractéristiques mécaniques Nature: Nuances: Fournisseur: Dureté = Limite élastique = ε maximale = Tenacité = (c) Gamme de fabrication et les traitements thermiques de la pièce
  • 24. (d) Conditions de fonctionnement Décrivez les sollicitations: Statique OUI NON Cyclique OUI NON Contraintes en volume OUI NON Contraintes surfaciques OUI NON Environnement agressif OUI NON (e) Contrôles effectués dans l'entreprise
  • 25. Endommagements constatés à l'œil nu Circonstances de l'endommagement Est-ce que l'incident était du à une fabrication nouvelle ? Est-ce que l'incident est occasionnel ou répété ? Pendant l'utilisation de cette pièce est-ce qu'il y avait une modification de Matériau, fabrication, fournisseur, livraison, gamme ou de conditions d'utilisation? Détails des échantillons prélevés pour l'analyse des défaillances Liste de documents fournis
  • 26. Suivi d'une expertise de câbles de pont
  • 28.
  • 29.
  • 30. Cicatrice n° 2 sur brin n° 0
  • 31. Cicatrice n° 3 sur brin n° 8
  • 32.
  • 33.
  • 34. Dans l'exemple de l'expertise des câbles de pont présenté, seulement quelques analyses de l'ensemble du schéma précédent, ont été effectuées. A partir des observations réalisés, on peut tirer les conclusions partielles suivantes : l'origine de la rupture des câbles est liée au frottement. les traces d'usure sont régulières sur les câbles, ce qui montrent qu'elles sont dues au contacts entre les brins. la localisation sur un brin dans le câble se traduit par des endommagements différents selon son emplacement; près de l'ancrage, les conditions sont plus sévères et les détériorations sont plus fortes. l'effet de l'environnement au niveau des phénomènes de frottement est observé. Ces conclusions conduisent à considérer que la rupture des câbles est liée à un phénomène de fretting classique. Les prochaines étapes à poursuivre sont : Coupes des échantillons (analyse métallographique) pour donner les indications des modifications structuralles dans les couches superficielles. Ces analyses peuvent apporter les preuves de l'existence de fissures (ou d'amorçage des fissures). L'analyse des particules d'usure (nature et nombre), peut aussi apporter des informations complémentaires. Finalement l'analyse de l'ensemble de ces informations permettre de retrouver la mode d'endommagement, et les paramètres responsables pour la dégradation, et alors de proposer des remèdes. Conclusions partielles
  • 35. Les études de l'usure présentent souvent un intérêt économique important. La maîtrise des phénomènes d'usure permet entre autres de : diminuer les frais d'entretien, limiter les coûts d'investissements, mettre au point des mécanismes "inusables", diminuer les coûts énergétiques. De plus, il ne faut pas oublier que l'usure peut quelquefois présenter un aspect positif ; le processus de rectification en est un exemple industriellement très important. CONCLUSION