Comportement en frottement à chaud d'un acier 28NCDV10 oxydé à 850°C à l'air et en vapeur d'eau

Autor: Labaiz, M., Guillot, I., Beranger, G., Petelot, D., Labaiz, M., Guillot, I., Beranger, G., Petelot, D.
Zdroj: Journal de Physique IV - Proceedings; December 1993, Vol. 3 Issue: 1 pC9-951-C9-961, 9519953p
Abstrakt: Durant les opérations de formage à chaud des tubes, l'outillage en contact avec le métal est soumis à d'importantes sollicitations mécanique, thermique et tribologique, en particulier de frottement-usure à chaud. L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement en frottement-usure à chaud du couple outil-produit sous l'influence d'une oxydation de l'outil. Les essais de frottement à chaud ont lieu sur un tribomètre permettant de reproduire la complexité des mécanismes de détérioration des outils. Il est constitué d'un galet frotteur tournant (acier 28NCDV10) et d'un cylindre chauffé, fixe (en acier au carbone A42 ou acier inoxydable à 13% de Cr) simulant respectivement l'outil et le produit. Les galets sont préalablement oxydés à 850°C dans deux milieux : air ambiant et vapeur d'eau. Le frottement de galets sans préoxydation montre la prédominance d'une usure métallique sévère entraînant une dégradation de l'état de surface et un collage de particules métalliques empêchant la rotation du galet. L'oxydation des galets dans un four électrique (à 850°C), à l'air ambiant, contribue à la formation d'une couche d'oxydes de 200 µm composée d'hématite (Fe2O3) en surface et de magnétite (Fe3O4) à coeur. On remarque dans ce cas une amélioration notable du frottement. Pour les galets oxydés à différents taux d'humidité, on constate un comportement différent pour les premiers cycles de frottement (2 mn environ) : le frottement du galet oxydé dans un milieu à 65% d'humidité est plus aisé que pour le cas du galet oxydé à 25% d'humidité. Par ailleurs, le taux d'usure est plus important dans le cas de l'oxydation des galets à l'air ambiant.
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