Estimation de la densité à partir du taux de porosités dans les aciers frittés
Les composants en acier fritté ont pris une place grandissante dans les applications automobiles. Avec une influence directe sur les propriétés mécaniques, la densité est une caractéristique essentielle de ces matériaux. Les méthodologies de mesure nécessitent des temps de préparation de plusieurs jours pénalisant la réactivité des expertises matière. Cette étude propose le développement d’une méthode estimative de la densité à partir de mesures des taux de porosités sur échantillons micrographiques.
Figure 1 : Observation microscopique d’une denture.
Figure 2 : Schéma général de fabrication.
Figure 3 : Vue agrandie d’une particule de poudre.
Figure 4 : Vue agrandie d’une particule de poudre.
Tableau 1 : Gamme de déshuilage retenue.
Tableau 2 : étanchéité.
Figure 5 : Cas d’une densité cible 6.8
Figure 6 : Cas d’une densité cible 6.8 poudre « atomisée ».
Figure 7 : Cas d’une densité cible 6.8 poudre « éponge de fer »
Figure 8 : Cas d’une densité cible 6.0. éponge de fer nuance MH.
Figure 9 : Cas d’une densité cible 6.4. éponge de fer nuance NC.
Tableau 3 : Mesures de densité relatives aux modalités définies pour l’étude.
Nota :
PI : échantillon sans imprégnation
A noter : la mesure de masse dans l’eau est instable, la stabilité de la mesure n’est atteinte qu’après plusieurs minutes. La prise en compte de ce paramètre s’avère indispensable dans le protocole de mesure Son effet est d’autant plus marqué avec des densités inférieures à 6.4
IC : imprégnation complète La ligne « densité » exprime la densité cible demandée pour la réalisation des échantillons. La norme ISO 2738 prévoit différents produits pour réaliser l’étanchéité des échantillons, notre étude n’a pris en compte que l’huile ISO-VG49.
à noter : un aspect dispersif de la densité pour les gammes de densité < 6,4 spécialement avec les échantillons non imprégnés.
Figure 10 : Échantillon micrographique.
Figure 11 : Résultats de l’analyse d’image.
Tableau 4 : Valeurs des taux de porosités et densités.
Nota : (a) échantillon de densité homogène, méthode massique ISO2738. (b) taux de porosité obtenu par analyse d’image.
(c) et (d) et (4) calculés par les relations (1) et (2) ci-dessus
Figure 12 : Exemple d’exploitation sur un échantillon de type denture. La valeur de gauche correspond à la densité déterminée par mesure de masse. A gauche sont reportées les densités locales calculées à partir des taux de porosités.
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