Descriptif
Le module Ingénierie des surfaces a pour objectifs d’étudier les propriétés des surfaces, de comprendre leurs interactions avec l’environnement physique ou chimique et de comprendre leur rôle dans l’endommagement de pièces sous sollicitations mécaniques.
Ce module est constitué de trois enseignements distincts mais complémentaires :
-1- Enseignements en tribologie: Christine Boher
L’objectif de cet enseignement est de sensibiliser les futurs ingénieurs aux problématiques de frottement et d’usure afin d’identifier rapidement à quel type d’usure, les pièces expertisées sont soumises et d’avoir des informations sur les solutions à apporter.
Pour répondre à cet objectif, les notions abordées sont :
- Mécanique du contact
- Surfaces en tribologie
- Mécanismes d'usure et concept du triplet tribologique et du 3ième corp
- Modèles de frottement (Coulomb, Tresca, etc.)
Associé à ces cours, des travaux pratiques permettant d’appréhender les problématiques vues dans le cas de matériaux en contact sont proposés
Le deuxième enseignement porte sur les traitements de surface de pièces mécaniques adaptés soit à une sollicitation mécanique soit à une sollicitation de type corrosion
-2-: Traitements de surface : Vacataire extérieur
Le cours traitement de surface sera articulé autour de deux approches : une approche théorique et une approche pratiques industrielles (qualifications fournisseurs)
Le troisième enseignement porte sur la corrosion sèche et les barrières thermiques
-3-: Relations et interactions entre Oxydation, Fluage et adhérence de la couche d’oxydes : Damien Texier
De nombreux composants fonctionnent à des températures élevées et sont soumis à des sollicitations thermo-mécaniques (turbines, moules de mise en forme à chaud, etc.). Ces sollicitations entraînent une dégradation de ces composants par fatigue, par fluage couplée à de la corrosion sèche ou corrosion hautes températures (oxydation, corrosion par gaz chauds, sels fondus,, etc.)
Les notions abordées dans ce cours sont
- Oxydation des métaux purs
- Oxydation des alliages
- Contraintes de croissance des couches d'oxydes
- Contraintes thermiques lors de l’oxydation cyclique
- Volatilisation des couches d’oxyde : alliages chromino-formeurs
- Dissolution de l’oxygène : titane et alliages de titane
- Couches non protectrices : corrosion à haute température
- Fonctionnement d’une turbine à gaz
- Températures et contraintes mécaniques dans une turbine
- Processus de dégradation dans les parties chaudes des turbines
- Dégradation par oxydation et corrosion
Objectifs pédagogiques
A la fin de ce module, les élèves seront capables de :
- Identifier et comprendre les mécanismes d’endommagements observables sur des pièces en contact sous sollicitations de frottement
- Identifier et comprendre les mécanismes d’oxydation et de corrosion à hautes températures
- Apporter des solutions durables pour augmenter la durée de vie des pièces pour ces deux types de sollicitation
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- UE-IFIE3-S1-M-ComportMetal : Comportement des matériaux métalliques
Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
- Contrainte et déformation et notions de bases d'élasticité et de plasticité - Traction et essais de traction, Fluage et essais de fluage, Fatigue et essais de fatigue - Microstructure: grains, joints de grains, macles, précipités, pores, texture, etc. - Moyens de caractérisation métallurgique : MO, MEB, MET, EDS, DRX, ATD, etc. - Réaction chimiques avec constante de réaction et enthalpie libre de réaction, équilibre chimique - Diagramme de phase binaire et ternaire d'un alliage et solubilité - Lois de Fick, notion de base de diffusion dans les solides et loi d'Arrhenius - Dilatation thermique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)Le coefficient de l'enseignement est : 1