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MATS9AC

Maîtrise de l'’usure et de la corrosion des matériaux métalliques


Durée : 21 heures

Crédits : 2 ECTS 

Semestre : S9

Responsable(s) :

Silvère BARRAT, Professeur, silvere.barrat@mines-nancy.univ-lorraine.fr 

Mots clés :

usure et corrosion des matériaux métalliques

Pré requis : 

Objectif général : Maîtrise de l’'usure et de la corrosion des matériaux métalliques

Programme

Objectifs pédagogiques
Les dégradations les plus néfastes pour les matériaux de structure sont souvent de type mécanique, chimique ou une combinaison des deux. On pourra retenir : la déformation élastique (flambage), la déformation plastique, la rupture, le fluage, la fatigue, l’'usure et la corrosion. Dans le cadre de ce module, nous nous intéresserons aux deux derniers aspects de l’'endommagement en service des matériaux métalliques : l’'usure par frottement et la corrosion. Ces deux mécanismes peuvent aussi être combinés et se regroupent alors sous le vocable tribocorrosion.
L'’analyse de ce processus repose alors sur une approche pluridisciplinaire incluant des notions de mécanique, de science des matériaux ou encore d’'électrochimie. Elle nécessite de plus la mise au point d’'essais spécifiques de frottement en environnement corrosif, associant les techniques tribologiques et les méthodes électrochimiques d’'étude de la corrosion.
Les objectifs principaux de ce module sont donc :
• La compréhension des mécanismes de frottements et d’usures (tribologie).
• La compréhension des principaux mécanismes de corrosion en milieu humide.
• Les phénomènes couplés : corrosion sous contrainte et tribocorrosion.
• La prédiction de la tenue en service dans un environnement donné.
• Les moyens de lutte contre l’'usure et la corrosion.
Contenu - Programme
Définition d’une surface au sens tribologique du terme (notions de rugosité et caractérisation des surfaces).
Calcul des caractéristiques d'’une surface usinée à partir du formalisme de la mécanique du contact.
Les lois phénoménologiques du frottement et leurs manifestations. Les différents types de frottements : frottement de glissement, de roulement, visqueux et aérodynamique.
L’'usure : les différents types d’usure et leur caractérisation, les paramètres influençant le taux d’'usure.
Quantification de l’'usure : loi d’'Archard. Expertise de pièces mécaniques soumises à l’'usure (roulement d’'une turbine d’hélicoptère, tourillon de vilebrequin …).
Notions de corrosion aqueuse des matériaux métalliques : aspects thermodynamiques et cinétiques, introduction aux séries galvaniques. Les coûts de la corrosion et les moyens pour y remédier. Les différents types de corrosion : corrosion généralisée, corrosion galvanique, corrosion caverneuse, par piqûres, corrosion intergranulaire, sélective, corrosion par érosion-cavitation, corrosion sous contrainte, fragilisation par l’hydrogène corrosion sous irradiation. Application à la corrosion dans le domaine pétrolier (intervention d’un spécialiste industriel du domaine).
Mode d’'Evaluation :
L’'évaluation est réalisée par un test final écrit de deux heures
portant sur l’ensemble des aspects abordés
Références
Polycopiés et documents distribués durant le module – recueil de transparents de cours.

Compétences : 

Niveaux

Description et verbes opérationnels

Connaître 

 

Comprendre 

 

Appliquer 

 

Analyser 

 

Synthétiser

 

Évaluer

 

Évaluations :

  • Test écrit
  • Contrôle continu
  • Oral, soutenance
  • Projet
  • Rapport
  • Aucune étiquette