Elaboration de pièces en Inox 316L à partir d une poudre. Applications liées à l industrie alimentaire. 15 juin 2010

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1 Elaboration de pièces en Inox 316L à partir d une poudre Applications liées à l industrie alimentaire 15 juin 2010 J-J. BERTRAND / A. VION BV PROTO L. DEMBINSKI / C. CODDET - LERMPS

2 Sommaire Introduction Elaboration de la poudre Optimisation des paramètres Analyse du taux de porosité Caractéristiques mécaniques Analyse d oxydabilité Photos de pièces réalisées 2 BV PROTO Confidentiel

3 Introduction Notre besoin - Etoffer notre offre avec de nouveaux matériaux - Palier à une manque de matériaux réellement inoxydable Pourquoi? - Afin de se démarquer de la concurrence - Pour répondre aux besoins de certains de nos clients - Pour nous permettre de cibler d autres secteurs d activité (alimentaire) Comment? - En élaborant de la poudre par atomisation - En optimisant les différents paramètres de µ-fusion - En caractérisant (quantitativement & qualitativement) les pièces obtenues 3 BV PROTO Confidentiel

4 Atomisation de la poudre Composition - Cr % - Ni 10 13% - Mo 2 2.5% - Mn 2% max - Si 1% max - N2 0.1% max - P 0.045% max - S 0.03% max - C 0.03% max 4 BV PROTO Confidentiel

5 Atomisation de la poudre Distribution de la granulométrie 5 BV PROTO Confidentiel

6 Optimisation des paramètres Protocole - Définition d une matrice regroupant l évolution de différents paramètres - Analyse du taux de porosité de chaque échantillons - Détermination des paramètres optimum 6 BV PROTO Confidentiel

7 Analyse du taux de porosité Protocole - Analyse du taux de porosité suivant 2 directions : XY et XZ - Traitement des échantillons Enrobage dans de la résine Polissage Attaque électrolytique à l acide oxalique - Analyse de variabilité Taux de grandissement : x10 Nombre de clichés : 25 7 BV PROTO Confidentiel

8 Analyse du taux de porosité Résultats Direction XY Direction XZ 8 BV PROTO Confidentiel

9 Caractéristiques mécaniques Protocole - Fabrication d éprouvettes de traction conforme à la norme NF EN ISO Mesures sur machine de traction suivant la norme NF EN ISO 6892 Module d Young Re 0.2% Rm & A% Dureté : 10 mesures sur 3 éprouvettes différentes : suivant 3 éprouvettes différentes : suivant 2 éprouvettes différentes : suivant 3 éprouvettes différentes 9 BV PROTO Confidentiel

10 Caractéristiques mécaniques Résultats - Module d Young Moyenne : Gpa Ecart type : 1.45 Gpa - Re 0.2% - Rm - A% Moyenne : Mpa Ecart type : 4.11 Mpa Moyenne : Mpa Ecart type : 3.98 Mpa Moyenne : 23% Ecart type : 3% - Dureté Moyenne : 20 HRC Ecart type : 1 HRC 10 BV PROTO Confidentiel

11 Analyse d oxydabilité Comparatif de différents aciers inox - Acier inox 17-4 PH ou Provenance de la poudre métallique : EOS (Acier GP1 ) - Acier inox 15-5 PH ou Provenance de la poudre métallique : EOS (Acier PH1 ) - Acier inox 316L ou Provenance de la poudre métallique : LERMPS Protocole - Préparation des pièces Sablage de la pièce avec des microbilles de verre Polissage grossier d une partie de la pièce Nettoyage de la pièce dans un bain à ultrasons - Procédé Une partie de la pièce est immergée dans un bécher rempli d eau distillée en ébullition pendant 2h Utilisation d un agitateur magnétique afin d augmenter la cinétique d oxydation - Post traitement La pièce est sortie de l eau naturellement à l air ambiant distillée et séchée Analyse visuelle de l oxydation 11 BV PROTO Confidentiel

12 Analyse d oxydabilité Résultats - Acier inox 17-4 PH ou Présence de plusieurs piqûres d oxydation sur toute la partie immergée de la pièce (partie polie plus particulièrement) Quelques points d oxydation sur la partie non immergée Partie immergée Points d oxydation 12 BV PROTO Confidentiel

13 Analyse d oxydabilité Résultats - Acier inox 15-5 PH ou Présence de nombreuses piqûres d oxydation sur toute la partie immergée de la pièce (partie non polie plus particulièrement) Concentration de piqûres vers l interface eau/air ambiant Quelques points d oxydation sur la partie non immergée Points d oxydation 13 BV PROTO Confidentiel

14 Analyse d oxydabilité Résultats - Acier inox 316L ou Présence d uniquement 2 points d oxydation à l interface eau/air ambiant Aucune oxydation sur le reste de la pièce Partie immergée Point d oxydation sur cette face ainsi que la face opposée 14 BV PROTO Confidentiel

15 Analyse d oxydabilité Résultats - Résumé Acier Inox 17-4 PH / Acier Inox 15-5 PH / Acier Inox 316L / Suite à donner à cette analyse - Effectuer une analyse de corrosion par électrochimie sur une pièce en 316L afin d affiner les résultats observés 15 BV PROTO Confidentiel

16 Réalisations internes 16 BV PROTO Confidentiel

17 Réalisations internes 17 BV PROTO Confidentiel

18 Réalisations internes Pour des raisons de confidentialité nous ne pouvons présenter des pièces livrées à nos clients 18 BV PROTO Confidentiel