Recherche avancée sur les thèses de l'INSA de Lyon

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Tri :   Titre Auteur
Duquesnoy Laurent. Aide à la conception, évaluation et démarche qualité pour le déploiement de formations multimédias en milieu industriel. 2002 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Un grand nombre d'entreprises de haute technologie sont aujourd'hui confrontées au problème de la transmission de leur savoir-faire technique, condition majeure de leur pérennité. En réponse à ces enjeux, nous proposons d'une part une méthodologie de conception de supports dédiés à la formation technique d'opérateurs ou intérimaires en entreprise, et d'autre part les modèles et outils d'évaluation et de suivi qui en sont issus. Nous analysons dans une première partie les besoins des acteurs de la formation professionnelle, et en quoi les formations dites académiques ou des pratiques de e-formation peuvent y répondre. La seconde partie propose une méthodologie de développement d'environnements de formations techniques à un poste de travail. Cette dernière exploite des modèles génériques de conception, met en oeuvre une pédagogie basée sur la double alternance théorie/terrain et présence/absence du formateur, et inclut les outils d'évaluation dès la phase de conception. La troisième partie témoigne de la mise en oeuvre de cette méthode sur un site industriel (TIV - Thales Electron Devices) en suivant une démarche qualité (Six Sigma). Elle conduit à proposer un nouveau modèle de support pédagogique multimédia, baptisé SIMPA (Support Interactif et Médiatisé Pour l'Apprentissage). L'originalité de ce modèle consiste en une médiation personnalisée par deux tuteurs informatisés : le professeur et le compagnon. Enfin, nous présentons dans une dernière partie les retours d'usage de SIMPA après 6 mois d'utilisation dans l'entreprise : satisfaction des acteurs, efficacité des fonctionnalités de médiation. Les premiers résultats témoignent d'une diminution importante du temps de présence du formateur terrain et la réduction des délais de conception. En conclusion, nous proposons quelques pistes de développement de SIMPA, en particulier selon des modes de travail collaboratif et à distance.
In Virtual Enterprise and Concurrent Engineering environments, a wide variety of information is used. A crucial issue is the data communication and exchange between heterogeneous systems and distant sites. To solve this problem, the STEP project was introduced. The STandard for the Exchange of Product model data STEP is an evolving international standard for the representation and exchange of product data. The objective of STEP is to provide the unambiguous computer-interpretable representation of product data in all phases of the product's lifecycle. In a collaborative product development different types of experts in different disciplines are concerned by the product (Design, Manufacturing, Marketing, Customers,...). Each of these experts has his own viewpoint about the same product. STEP Models are unable to represent the expert's viewpoints. The objective of our research work is to propose a methodology for representation and integration of different expert's viewpoints in design and manufacturing phases. An Information Infrastructure for modelling, exchanging and sharing product data models is also proposed.
Mot(s) clés libre(s) : SYSTEME INFORMATION, ENVIRONNEMENT FORMATION TECHNIQUE, INFORMATIQUE, INTERACTIVITE, MEDIATION, E-FORMATION, AIDE CONCEPTION, FORMATION PROFESSIONNELLE, VALIDATION COMPETENCE, DEMARCHE QUALITE
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Duquesnoy Laurent. Aide à la conception, évaluation et démarche qualité pour le déploiement de formations multimédias en milieu industriel. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Un grand nombre d'entreprises de haute technologie sont aujourd'hui confrontées au problème de la transmission de leur savoir-faire technique, condition majeure de leur pérennité. En réponse à ces enjeux, nous proposons d'une part une méthodologie de conception de supports dédiés à la formation technique d'opérateurs ou intérimaires en entreprise, et d'autre part les modèles et outils d'évaluation et de suivi qui en sont issus. Nous analysons dans une première partie les besoins des acteurs de la formation professionnelle, et en quoi les formations dites académiques ou des pratiques de e-formation peuvent y répondre. La seconde partie propose une méthodologie de développement d'environnements de formations techniques à un poste de travail. Cette dernière exploite des modèles génériques de conception, met en œuvre une pédagogie basée sur la double alternance théorie/terrain et présence/absence du formateur, et inclut les outils d'évaluation dès la phase de conception. La troisième partie témoigne de la mise en œuvre de cette méthode sur un site industriel (TIV - Thales Electron Devices) en suivant une démarche qualité (Six Sigma). Elle conduit à proposer un nouveau modèle de support pédagogique multimédia, baptisé SIMPA (Support Interactif et Médiatisé Pour l'Apprentissage). L'originalité de ce modèle consiste en une médiation personnalisée par deux tuteurs informatisés : le professeur et le compagnon. Enfin, nous présentons dans une dernière partie les retours d'usage de SIMPA après 6 mois d'utilisation dans l'entreprise : satisfaction des acteurs, efficacité des fonctionnalités de médiation. Les premiers résultats témoignent d'une diminution importante du temps de présence du formateur terrain et la réduction des délais de conception. En conclusion, nous proposons quelques pistes de développement de SIMPA, en particulier selon des modes de travail collaboratif et à distance.
A great number of high technology companies are confronted today with the problem of their technical know-how transmission, major condition of their continuity. In response to these shakes, we propose on the one hand a methodology to design training supports dedicated to operators or temporary workers, on the other hand the models and tools of evaluation and follow-up generated by the method. We analyze in a first part the needs of the actors within the framework of industrial training, and how the different kinds of training (know as academic or practices of e-training) can answer them. The second part proposes a methodology to develop technical environments of training in work station. It exploits generic models of design, implements a pedagogy based on double alternation theory/ practice and trainer presence/absence, and includes the evaluation tools as early as the design step. The third part relates the implementation of this method on a factory site ( TIV - Thales Electron Devices) while following a quality step (Six Sigma). It results in proposing a new model of multimedia teaching support, baptized SIMPA (Mediatized and Personalizable Interactive Support from Training). The originality of this model consists in a personalized mediation by two computerized tutors: the professor and the companion. Lastly, we present in a fourth part the return of use of SIMPA after 6 months in the company: actors satisfaction, effectiveness of the mediation functionalities. The first results show a significant reduction of the attendance time of the trainer and the reduction in design time. In conclusion, we propose some tracks of development for SIMPA, in particular according to collaborative and remote working methods.
Mot(s) clés libre(s) : SYSTEME INFORMATION, INDUSTRIE, ENVIRONNEMENT FORMATION TECHNIQUE, INTERACTIVITE, MEDIATION, E-FORMATION, AIDE CONCEPTION, FORMATION PROFESSIONNELLE, VALIDATION COMPETENCE, DEMARCHE QUALITE, INFORMATIQUE
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Sidoroff Christine. Analyse microstructurale et modélisation des évolutions dimensionnelles de l'acier 100Cr6 : structures martensitique et bainitique. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les roulements nécessitent l’utilisation d’aciers à hautes caractéristiques mécaniques alliants une bonne stabilité dimensionnelle à une grande dureté. Notre étude est consacrée à la mesure, la caractérisation microstructurale et la modélisation des évolutions dimensionnelles de l’acier à roulement 100Cr6, dans des états martensitiques et bainitiques, lors de maintiens isothermes. Expérimentalement, nous avons caractérisé les cinétiques d’évolutions dimensionnelles au cours de revenus isothermes dans le domaine 110 –240°C. Pour analyser ces cinétiques, une étude microstructurale par RX et MET a été réalisée, qui a permis de préciser les phases en présence à divers stades des sollicitations thermiques imposées. Enfin, nous avons approché les cinétiques d’évolution microstructurale de l’acier par mesure des variations du Pouvoir Thermo-Electrique, qui est très sensible aux défauts du cristal et en particulier à la teneur de carbone en solution solide. Ces analyses nous ont conduit à retenir deux mécanismes essentiels pour modéliser les évolutions dimensionnelles : la précipitation des carbures en deux stades, responsable de la contraction de la structure martensitique, et la décomposition de l’austénite résiduelle, entraînant une dilatation. La modélisation proposée pour l’estimation des variations dimensionnelles est fondée sur l’utilisation multi-échelle de diverses procédures d’homogénéisation en mécanique des solides hétérogènes. Le formalisme est celui de la thermoélasticité linéaire. Cette modélisation est basée sur une description précise de l’arrangement morphologique (en plusieurs niveaux d’hétérogénéité) des phases constitutives des structures étudiées, et des déformations de transformation dont ces phases sont le siège. Cette modélisation permet de bien rendre compte des variations dimensionnelles observées. Le travail montre la pertinence de la démarche, tout en mettant en évidence la nécessité de fournir des données d’entrée précises pour les paramètres morphologiques et mécaniques que ce type de modélisation appelle.
Bearing are manufactured from high elasticity steels that show a good dimensionel stability and a correct hardness. Our study is to measure, characterise the microstructural evolution and model the dimensional variations of a 100Cr6 bearing steel in martensitic and bainitic states during isothermal ageing. Experiments were performed to characterise the kinetic evolution during isothermal ageing in the temperature rang of 110-240°C. To analyse these kinetics, microstructural studies by X-ray diffraction and TEM were conducted, and the phases in the different stages of the thermal ageing were identified. The kinetics of the microstructural evolutions were evaluates by measuring the variations of thermoelectric power, sensitive to the crystal defects, and especially carbon in solid solution. According to these studies, two mechanisms were considered to model the dimensional variations : carbide precipitation in two stages, involving a contraction of the martensitic structure, and the retained austenite decomposition, leading to an expansion. The model proposed to estimate the dimensional variations was founded on the multiscale use of several homogenisation procedures in heterogeneous solid mechanics. The linear thermoelastic formalism was considered. The model was based on an accurate description of the phases morphological arragement (in several heterogeneity levels), and on the transformations strains taking place. This model predicts correctly the experimental dimensional variations. This work showed that our approach was relevant, while displaying the need of having accurate inputs for the mechanical and morphological parameters required by this kind of model.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAU, ACIER, ANALYSE, MICROSTRUCTURE, ROULEMENT, MARTENSITE, BAINITE, AUSTENITE RESIDUELLE, PRECIPITATION, HOMOGENEISATION, MICROMECANIQUE, STABILITE DIMENSIONNELLE, MODELISATION
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Sidoroff Christine. Analyse microstructurale et modélisation des évolutions dimensionnelles de l'acier 100Cr6 : structures martensitique et bainitique. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Les roulements nécessitent l'utilisation d'aciers à hautes caractéristiques mécaniques alliants une bonne stabilité dimensionnelle à une grande dureté. Notre étude est consacrée à la mesure, la caractérisation microstructurale et la modélisation des évolutions dimensionnelles de l'acier à roulement 100Cr6, dans des états martensitiques et bainitiques, lors de maintiens isothermes. Expérimentalement, nous avons caractérisé les cinétiques d'évolutions dimensionnelles au cours de revenus isothermes dans le domaine 110 -2401°'C. Pour analyser ces cinétiques, une étude microstructurale par RX et MET a été réalisée, qui a permis de préciser les phases en présence à divers stades des sollicitations thermiques imposées. Enfin, nous avons approché les cinétiques d'évolution microstructurale de l'acier par mesure des variations du Pouvoir Thermo-Electrique, qui est très sensible aux défauts du cristal et en particulier à la teneur de carbone en solution solide. Ces analyses nous ont conduit à retenir deux mécanismes essentiels pour modéliser les évolutions dimensionnelles : la précipitation des carbures en deux stades, responsable de la contraction de la structure martensitique, et la décomposition de l'austénite résiduelle, entraînant une dilatation. La modélisation proposée pour l'estimation des variations dimensionnelles est fondée sur l'utilisation multi-échelle de diverses procédures d'homogénéisation en mécanique des solides hétérogènes. Le formalisme est celui de la thermoélasticité linéaire. Cette modélisation est basée sur une description précise de l'arrangement morphologique (en plusieurs niveaux d'hétérogénéité) des phases constitutives des structures étudiées, et des déformations de transformation dont ces phases sont le siège. Cette modélisation permet de bien rendre compte des variations dimensionnelles observées. Le travail montre la pertinence de la démarche, tout en mettant en évidence la nécessité de fournir des données d'entrée précises pour les paramètres morphologiques et mécaniques que ce type de modélisation appelle.
Bearing are manufactured from high elasticity steels that show a good dimensionel stability and a correct hardness. Our study is to measure, characterise the microstructural evolution and model the dimensional variations of a 100Cr6 bearing steel in martensitic and bainitic states during isothermal ageing. Experiments were performed to characterise the kinetic evolution during isothermal ageing in the temperature rang of 110-240 C. To analyse these kinetics, microstructural studies by X-ray diffraction and TEM were conducted, and the phases in the different stages of the thermal ageing were identified. The kinetics of the microstructural evolutions were evaluates by measuring the variations of thermoelectric power, sensitive to the crystal defects, and especially carbon in solid solution. According to these studies, two mechanisms were considered to model the dimensional variations : carbide precipitation in two stages, involving a contraction of the martensitic structure, and the retained austenite decomposition, leading to an expansion. The model proposed to estimate the dimensional variations was founded on the multiscale use of several homogenisation procedures in heterogeneous solid mechanics. The linear thermoelastic formalism was considered. The model was based on an accurate description of the phases morphological arragement (in several heterogeneity levels), and on the transformations strains taking place. This model predicts correctly the experimental dimensional variations. This work showed that our approach was relevant, while displaying the need of having accurate inputs for the mechanical and morphological parameters required by this kind of model.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAU, ACIER, ANALYSE, MICROSTRUCTURE, ROULEMENT, MARTENSITE, BAINITE, AUSTENITE RESIDUELLE, PRECIPITATION, HOMOGENEISATION, MICROMECANIQUE, STABILITE DIMENSIONNELLE, MODELISATION
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Huguet Stéphane. Application de classificateurs aux données d'émission acoustique : identification de la signature acoustique des mécanismes d'endommagement dans les composites à matrice polymère. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
L'émission acoustique (EA) a été enregistrée lors d'essais de traction sur des composites a fibres de verre et matrices polyester ou époxyde. Les essais sur échantillons unidirectionnels sollicites dans différentes directions par rapport aux fibres ainsi que les essais sur résine et sur microcomposites ont permis d'identifier les signatures acoustique provenant des trois modes d'endommagement : fissuration matricielle, décohésions interfaciales, ruptures de fibres. Des techniques d'analyse statistique, les k plus proches voisins et les réseaux de neurones (carte de Kohonen) ont été utilisées pour la réalisation d'un outil permettant de distinguer les signaux correspondant a ces modes d'endommagement. La technique a été étendue a des essais sur composites stratifies a plis croises, avec des résultats prometteurs. Sur ces derniers, il a été mis en évidence que l'analyse du seul paramètre d'amplitude n'est pas toujours suffisante pour distinguer les signaux provenant des différents modes d'endommagement.
Acoustic emission (AE) signals were recorded during tensile tests on glass fiber, epoxy or polyester matrix composites. Unidirectional samples tested in off-axis tensile tests, associated with tensile tests on resin and microcomposite, allow the identification of AE signatures of the three damage modes in composite materials: matrix cracking, fiber/matrix decohesion and fiber fracture. Statistical analysis techniques, with Keywords nearest neighbors and neural networks (Kohonen map) were used to build an automatic recognition tool able to distinguish between the signals from those damage modes. This methodology was successfully also applied on +-55 degrees glass-fiber/epoxy-resin laminates.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAUX, MATERIAU COMPOSITE, MATRICE POLYMERE, FIBRE DE VERRE, ESSAI TRACTION, ENDOMMAGEMENT, MESURE, EMISSION ACOUSTIQUE
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Huguet Stéphane. Application de classificateurs aux données d'émission acoustique : identification de la signature acoustique des mécanismes d'endommagement dans les composites à matrice polymère. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Résumé
L'émission acoustique (EA) a été enregistrée lors d’essais de traction sur des composites a fibres de verre et matrices polyester ou époxyde. Les essais sur échantillons unidirectionnels sollicites dans différentes directions par rapport aux fibres ainsi que les essais sur résine et sur microcomposites ont permis d’identifier les signatures acoustique provenant des trois modes d’endommagement : fissuration matricielle, décohésions interfaciales, ruptures de fibres. Des techniques d’analyse statistique, les k plus proches voisins et les réseaux de neurones (carte de Kohonen) ont été utilisées pour la réalisation d’un outil permettant de distinguer les signaux correspondant a ces modes d’endommagement. La technique a été étendue a des essais sur composites stratifies a plis croises, avec des résultats prometteurs. Sur ces derniers, il a été mis en évidence que l’analyse du seul paramètre d’amplitude n’est pas toujours suffisante pour distinguer les signaux provenant des différents modes d’endommagement.
Acoustic emission (AE) signals were recorded during tensile tests on glass fiber, epoxy or polyester matrix composites. Unidirectional samples tested in off-axis tensile tests, associated with tensile tests on resin and microcomposite, allow the identification of AE signatures of the three damage modes in composite materials: matrix cracking, fiber/matrix decohesion and fiber fracture. Statistical analysis techniques, with Keywords nearest neighbors and neural networks (Kohonen map) were used to build an automatic recognition tool able to distinguish between the signals from those damage modes. This methodology was successfully also applied on +-55 degrees glass-fiber/epoxy-resin laminates.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAUX, MATERIAU COMPOSITE, MATRICE POLYMERE, FIBRE DE VERRE, ESSAI TRACTION, ENDOMMAGEMENT, MESURE, EMISSION ACOUSTIQUE
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Ryu Myong-Sok. Application des mobilités énergétiques au couplage fluide - structure. 2002 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
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La méthode des mobilités énergétiques a été développée dans le domaine des moyennes fréquences, afin de prévoir le comportement vibratoire des structures par bandes de fréquence. Dans ce travail, on étend l'approche du cas du couplage vibroacoustique entre un fluide et une structure. Les mobilités acoustiques et structurales sont étudiées pour le milieu fluide et la structure respectivement. La surface du couplage est maillée en pavés, afin de réduire le problème en mobilités énergétiques ponctuelles. Une simulation numérique a été réalisée dans le cas d'une plaque couplée à une cavité parallélépipédique, où les influences du nombre de pavés et de l'amortissement des sous-systèmes sont étudiées. L'énergie cinétique de la plaque, la puissance transmise au milieu acoustique et le facteur de rayonnement de la structure sont calculés et comparés avec un calcul de référence (méthode modale) et avec des résultats expérimentaux. Les critères de maillage (taille de pavé par rapport aux longueurs d'ondes de la structure et du milieu fluide) sont déterminés avant et après la fréquence critique, pour assurer une modélisation correcte du couplage dans une bande de fréquence donnée. Afin de tenir compte d'une structure compliquée à modéliser, un calcul mixte (utilisation des mobilités mécaniques mesurées et des mobilités acoustiques calculées) est également présenté.
The energy mobility method was developed in the medium frequency range, in order to predict the vibratory behavior of structures by frequency bands. In this study, one extend the approach to the case of vibroacoustic coupling between a fluid and a strcuture. The acoustic mobility for the fluid medium as well as the structural mobility for the structure are studied. The coupling surface is meshed in patches in order to reduce the problem to point energy mobilities. A numerical simulation was carried out in the case of a plate coupled with a parallepipedic cavity, where the influence of the number of patches and of the damping of the subsystems are studied. The kinetic energy of the plate, the power transmitted to the acoustic medium and the radiation efficiency of the structure are calculated and compared with a reference caculation (modal method) and with expreimental results. The criteria of meshing (size of patch compared to the wavelengths of the structure and the acoustic fluid) are determined before and after the critical frequency, to ensure a correct modeling of the coupling in a given frequency band. In order to take account of a structure complicated to model, a mixed calculation (use of measured mechanical mobilities and calculated acoustic mobilities) are also presented.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, ANALYSE STRUCTURE, VIBROACOUSTIQUE, METHODE MOBILITE ENERGETIQUE, COUPLAGE FLUIDE STRUCTURE, MOYENNE FREQUENCE, COMPORTEMENT VIBRATOIRE, MOBILITE MECANIQUE, MOBILITE ACOUSTIQUE, MAILLAGE PAVE, COUPLAGE PLAQUE CAVITE PARALLELEPIPEDE
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Ryu Myong-Sok. Application des mobilités énergétiques au couplage fluide - structure. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
La méthode des mobilités énergétiques a été développée dans le domaine des moyennes fréquences, afin de prévoir le comportement vibratoire des structures par bandes de fréquence. Dans ce travail, on étend l’approche du cas du couplage vibroacoustique entre un fluide et une structure. Les mobilités acoustiques et structurales sont étudiées pour le milieu fluide et la structure respectivement. La surface du couplage est maillée en pavés, afin de réduire le problème en mobilités énergétiques ponctuelles. Une simulation numérique a été réalisée dans le cas d’une plaque couplée à une cavité parallélépipédique, où les influences du nombre de pavés et de l’amortissement des sous-systèmes sont étudiées. L’énergie cinétique de la plaque, la puissance transmise au milieu acoustique et le facteur de rayonnement de la structure sont calculés et comparés avec un calcul de référence (méthode modale) et avec des résultats expérimentaux. Les critères de maillage (taille de pavé par rapport aux longueurs d’ondes de la structure et du milieu fluide) sont déterminés avant et après la fréquence critique, pour assurer une modélisation correcte du couplage dans une bande de fréquence donnée. Afin de tenir compte d’une structure compliquée à modéliser, un calcul mixte (utilisation des mobilités mécaniques mesurées et des mobilités acoustiques calculées) est également présenté.
The energy mobility method was developed in the medium frequency range, in order to predict the vibratory behavior of structures by frequency bands. In this study, one extend the approach to the case of vibroacoustic coupling between a fluid and a strcuture. The acoustic mobility for the fluid medium as well as the structural mobility for the structure are studied. The coupling surface is meshed in patches in order to reduce the problem to point energy mobilities. A numerical simulation was carried out in the case of a plate coupled with a parallepipedic cavity, where the influence of the number of patches and of the damping of the subsystems are studied. The kinetic energy of the plate, the power transmitted to the acoustic medium and the radiation efficiency of the structure are calculated and compared with a reference caculation (modal method) and with expreimental results. The criteria of meshing (size of patch compared to the wavelengths of the structure and the acoustic fluid) are determined before and after the critical frequency, to ensure a correct modeling of the coupling in a given frequency band. In order to take account of a structure complicated to model, a mixed calculation (use of measured mechanical mobilities and calculated acoustic mobilities) are also presented.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, ANALYSE STRUCTURE, VIBROACOUSTIQUE, METHODE MOBILITE ENERGETIQUE, MOYENNE FREQUENCE, COUPLAGE FLUIDE STRUCTURE, COMPORTEMENT VIBRATOIRE, MOBILITE MECANIQUE, MOBILITE ACOUSTIQUE, MAILLAGE PAVE, COUPLAGE PLAQUE CAVITE PARALLELEPIPEDE
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Sennour Mohamed. Apport de la microscopie électronique en transmission et de la spectroscopie EELS à la caractérisation de nitrures (AIN, CrN) dans le fer et l'alliage Fe-Cr. 2002 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Ce travail est consacré à la caractérisation microstructurale de deux types d'alliage à base fer: un alliage Fe-Al-N et deux alliages Fe-Cr nitrurés (1 et 3% pds Cr). Les propriétés intéressantes de ces deux matériaux résultent de la fine précipitation de deux types de nitrures: le nitrure d'aluminium (AlN) et le nitrure de chrome CrN, respectivement. La compréhension des mécanismes métallurgiques régissant la formation de ces nitrures et la relation avec les propriétés mécaniques qui en résultent, requiert des analyses chimiques et cristallographiques à l'échelle nanométrique, voire atomique, mais également des mesures quantitatives des tailles de précipités et de leur fraction volumique. De nos jours, la microscopie électronique en transmission, par le biais des microscopes modernes dotés de canon à émission de champ, permet facilement l'accès à ces caractéristiques nanostructurales. Cependant, la validation de certains résultats expérimentaux obtenus ainsi que leur interprétation, nécessitent souvent le recours à des approches simulatoires. En adoptant cette démarche nous avons, parallèlement à l'étude microstructurale de la précipitation d'AlN dans l'alliage Fe-Al-N, analysé et exploité les caractéristiques et les possibilités des microscopes utilisés. Cette étude a permis l'identification de deux variétés d'AlN: cubique et hexagonal. Les caractéristiques cristallochimiques des deux variétés ont été étudiées en détail avec l'apport des techniques (EDX, EELS, EFTEM et METHR). Par ailleurs, une transformation AlN cubique ® AlN hexagonal activée par la présence d'atomes de soufre a été mise en évidence et la faisabilité d'une analyse quantitative des deux populations a été également abordée. Le deuxième volet de ce travail a concerné l'étude des propriétés microstructurales et mécaniques liées à la précipitation de CrN dans deux alliages Fe-Cr nitrurés. Les différents stades de cette précipitation ont été étudiés par microscopie en haute résolution. Les différents paramètres microstructuraux (fraction volumique, distribution de tailles des précipités,..) ont été quantifiés puis corrélés aux profils des propriétés microplastiques mesurées par nano-indentation. En conclusion, ce travail se veut être une étude modèle servant à montrer les potentialités actuelles en matière de caractérisation fine de matériaux aux propriétés régies par des évolutions métallurgiques à l'échelle nanométrique.
This work is dedicated to the microstructural characterisation of two based iron alloys: Fe-Al-N and two Fe-Cr nitrided (1 and 3% wt. Cr) alloys. Interesting properties of these two materials result from the fine precipitation of two types of nitrides: the aluminium nitride (AlN) and chromium nitride (CrN), respectively. The comprehension of the metallurgical mechanisms governing the formation of these nitrides and the relationship to the mechanical properties, which result from it, requires chemical and crystallographic analyse at nanometric or even atomic scale. Nowadays, transmission electron microscopy (TEM), by the means of the modern microscopes equipped with field emission gun, allows to access to these nanostructural characteristics. However, validation and interpretation of experimental results require comparison with simulation. Thus, in parallel to the characterisation of AlN precipitation in Fe-Al-N alloy, we have analysed the characteristics and the possibilities of the utilised microscopes. This study allowed the identification of two AlN varieties: cubic and hexagonal. The crystallographic and chemical characteristics of the two varieties were studied in detail using EDX, EELS, EFTEM and HRTEM techniques and experimental results were compared to simulating models. The second aspect of this work consists to study of the microstructural and mechanics properties of CrN precipitates in two Fe-Cr nitrided alloys. The various stages of this precipitation were investigated by high-resolution microscopy. The various microstructural parameters (volume fraction, sizes distribution… ) were quantified then correlated with the profiles of the mechanical properties measured by nano-indentation.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAU, ALLIAGE FER ALUMINIUM, ALLIAGE FER CHROME, NITRURE, CARACTERISATION MICROSTRUCTURE, MICROSCOPE ELECTRONIQUE TRANSMISSION HAUTE RESOLUTION, SPECTROSCOPIE EELS, CRISTALLOCHIMIE
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Sennour Mohamed. Apport de la microscopie électronique en transmission et de la spectroscopie EELS à la caractérisation de nitrures (AIN, CrN) dans le fer et l'alliage Fe-Cr. 2002 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Ce travail est consacré à la caractérisation microstructurale de deux types d’alliage à base fer: un alliage Fe-Al-N et deux alliages Fe-Cr nitrurés (1 et 3% pds Cr). Les propriétés intéressantes de ces deux matériaux résultent de la fine précipitation de deux types de nitrures: le nitrure d’aluminium (AlN) et le nitrure de chrome CrN, respectivement. La compréhension des mécanismes métallurgiques régissant la formation de ces nitrures et la relation avec les propriétés mécaniques qui en résultent, requiert des analyses chimiques et cristallographiques à l’échelle nanométrique, voire atomique, mais également des mesures quantitatives des tailles de précipités et de leur fraction volumique. De nos jours, la microscopie électronique en transmission, par le biais des microscopes modernes dotés de canon à émission de champ, permet facilement l’accès à ces caractéristiques nanostructurales. Cependant, la validation de certains résultats expérimentaux obtenus ainsi que leur interprétation, nécessitent souvent le recours à des approches simulatoires. En adoptant cette démarche nous avons, parallèlement à l’étude microstructurale de la précipitation d’AlN dans l’alliage Fe-Al-N, analysé et exploité les caractéristiques et les possibilités des microscopes utilisés. Cette étude a permis l’identification de deux variétés d’AlN: cubique et hexagonal. Les caractéristiques cristallochimiques des deux variétés ont été étudiées en détail avec l’apport des techniques (EDX, EELS, EFTEM et METHR). Par ailleurs, une transformation AlN cubique  AlN hexagonal activée par la présence d’atomes de soufre a été mise en évidence et la faisabilité d’une analyse quantitative des deux populations a été également abordée. Le deuxième volet de ce travail a concerné l’étude des propriétés microstructurales et mécaniques liées à la précipitation de CrN dans deux alliages Fe-Cr nitrurés. Les différents stades de cette précipitation ont été étudiés par microscopie en haute résolution. Les différents paramètres microstructuraux (fraction volumique, distribution de tailles des précipités,..) ont été quantifiés puis corrélés aux profils des propriétés microplastiques mesurées par nano-indentation. En conclusion, ce travail se veut être une étude modèle servant à montrer les potentialités actuelles en matière de caractérisation fine de matériaux aux propriétés régies par des évolutions métallurgiques à l’échelle nanométrique.
This work is dedicated to the microstructural characterisation of two based iron alloys: Fe-Al-N and two Fe-Cr nitrided (1 and 3% wt. Cr) alloys. Interesting properties of these two materials result from the fine precipitation of two types of nitrides: the aluminium nitride (AlN) and chromium nitride (CrN), respectively. The comprehension of the metallurgical mechanisms governing the formation of these nitrides and the relationship to the mechanical properties, which result from it, requires chemical and crystallographic analyse at nanometric or even atomic scale. Nowadays, transmission electron microscopy (TEM), by the means of the modern microscopes equipped with field emission gun, allows to access to these nanostructural characteristics. However, validation and interpretation of experimental results require comparison with simulation. Thus, in parallel to the characterisation of AlN precipitation in Fe-Al-N alloy, we have analysed the characteristics and the possibilities of the utilised microscopes. This study allowed the identification of two AlN varieties: cubic and hexagonal. The crystallographic and chemical characteristics of the two varieties were studied in detail using EDX, EELS, EFTEM and HRTEM techniques and experimental results were compared to simulating models. The second aspect of this work consists to study of the microstructural and mechanics properties of CrN precipitates in two Fe-Cr nitrided alloys. The various stages of this precipitation were investigated by high-resolution microscopy. The various microstructural parameters (volume fraction, sizes distribution… ) were quantified then correlated with the profiles of the mechanical properties measured by nano-indentation.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAU, ALLIAGE FER ALUMINIUM, ALLIAGE FER CHROME, NITRURE, CARACTERISATION MICROSTRUCTURE, MICROSCOPE ELECTRONIQUE TRANSMISSION HAUTE RESOLUTION, SPECTROSCOPIE EELS, CRISTALLOCHIMIE
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