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Conception - Simulation - Essais

A la une

Choisir le bon traitement avec le bon acier

Fruit de la collaboration de plusieurs industriels et du Cetim, un nouveau guide synthétise les derniers résultats d’une étude sur les choix d’aciers et de leurs traitements adaptés à la réalisation de pièces.

 

Petit cas pratique : comment choisir, parmi quelques nuances, un acier permettant d’obtenir une résistance de 910 MPa (26 HRC à l’état final de traitement au centre d’un axe de 40 mm) ? Ce pour les cas de traitements de cémentation ou carbonitruration, de nitruration, ou de trempe après chauffage superficiel effectuée sur un acier à l’état trempé-revenu. La réponse figure dans le dernier Guide de choix des traitements superficiels édité en janvier et disponible dans la Mécathèque (Réf.9Q317).

 

Un raisonnement sur une base métallurgique

Éclairer les mécaniciens avec les raisonnements métallurgiques conduisant au choix d’un acier et de son traitement adapté à la réalisation de la pièce mécanique a été la vocation première de cet exercice. Reprenant les résultats de l’étude demandée au sein de la commission professionnelle Revêtements et traitements de surface, en particulier de son comité Traitement thermique et dépôts par voie sèche, le contenu de cet ouvrage, rédigé par le Cetim et Christian Tournier de CHTC, a bénéficié des apports d’un groupe de travail constitué de différents industriels dont Thermi-Lyon, Hacer, Bodycote, HEF et Métatherm.

Cette édition répond ainsi à différentes orientations concertées. Première d’entre-elles, l’approche. Il a semblé en effet important de raisonner sur une base métallurgique. Seul critère permettant des choix techniques pertinents, indépendants des considérations commerciales. Une présentation de ces bases de la métallurgie a d’ailleurs été reprise en annexe pour favoriser la compréhension de ce mode d’entrée. Ensuite, une importante étude bibliographique a permis de mettre au jour au travers de cette étude les dernières évolutions de la recherche et de l’industrie en la matière. Ces nouveaux résultats présentent également un champ d’application des aciers concernés élargi aux aciers inoxydables et des méthodes de choix définies pour les différentes familles d’aciers.

 

Aspects métallurgiques, méthode de choix, traitements complémentaires

Une initiative salvatrice lorsque l’on connaît l’incidence du traitement superficiel sur une pièce en acier, en particulier sur sa réponse aux caractéristiques mécaniques recherchées. Pour appuyer les industriels dans leurs choix, le guide est décomposé en trois grandes parties. L’aspect métallurgique du traitement thermique en tenant compte de la nature du substrat est ainsi développé avec le passage en revue de différents traitements : la cémentation, la carbonitruration, la nitruration et la trempe après chauffage superficiel. Une méthode de choix des traitements superficiels est ensuite explicitée. Enfin, l’ouvrage revient sur les traitements complémentaires, qui améliorent les caractéristiques de ceux plus « classiques », comme les finitions oxydées ou mécaniques.

Le « guide de choix des traitements superficiels, version à jour en janvier 2018 » (9Q317) enrichi des dernières évolutions technologiques et couvrant toutes les familles des aciers, est à retrouver sur notre site, rubrique « Mécathèque ».

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Présentation

Modélisation et simulation du produit conduisent à une optimisation virtuelle des solutions avant réalisation physique. La tendance est donc à une conception plus performante, en prenant en compte la prédiction de la durée de vie à la fatigue et en optimisant les coefficients de sécurité dans une approche fiabiliste. L’objectif majeur est d’arriver à des délais de développement beaucoup plus courts. Les progrès marquants sont obtenus dans le domaine de la simulation de phénomènes de plus en plus complexes et multiphysiques.
Cet axe technologique rassemble des projets concernant : la conception fiabiliste des produits, la vérification des exigences fonctionnelles et la qualification de la performance, les méthodes d’analyse basées sur le besoin du client, la conception de produits propres et silencieux, la simulation du comportement et du fonctionnement des produits.

Technologies prioritaires

Pour aider l'industrie mécanique à anticiper et faire les meilleurs choix stratégiques, le Cetim, avec l'aide de ses parteneraires, a identifié 53 technologies considérées comme prioritaires pour la mécanique d'ici 2020.

  1. Ecoconception
  2. Tolérance aux dommages en service
  3. Spécification géométrique des produits
  4. Qualification virtuelle (virtual testing)
  5. Conception de produits fiables et sûrs
  6. Interface homme machine
  7. Design et réalité virtuelle
  8. Réalité augmentée
  9. Simulation et optimisation numériques
  10. Chaînage numérique
  11. Conception biomimétique
  12. Big Data
  13. Soudage sans métal d'apport
  14. Méthodes innovantes de conception
  15. Applications techniques mobiles
  16. Cybersécurité
  17. Calcul intensif
Nos prestations : Ingéniérie, expertise, expérimentation. Innovation : Votre projet innovation cofinancé par le Cetim