Étude des effets des paramètres du procédé de traitement thermique par induction sur le profil de dureté et sur les contraintes résiduelles - Application aux engrenages hélicoïdaux en acier 4340

关于杜雷剖面感应加热过程参数的影响和残留限制 - 应用程序在 acier 4340 中进行加热

• 批准号: RGPIN-2015-05978
• 负责人: Barka, Noureddine
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Université du Québec à Rimouski
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=613862
• 关键词: tude; des; effets; param; tres

Malgré les avantages qu’offre le procédé de traitement thermique par induction, les compagnies aéronautiques et automobiles ont besoin, tout d’abord, de confirmer que le procédé est capable de produire des composantes aussi performantes que celles développées par les procédés thermochimiques tels que la cémentation et la nitruration. L’état actuel des connaissances et du savoir-faire oblige les manufacturiers à développer leurs composantes mécaniques en se basant sur les méthodes par essais et erreurs. Les efforts au niveau de la simulation restent un moyen important pour la compréhension du procédé. Toutefois, les modèles numériques développés sont spécialisés et ne peuvent pas être généralisés pour développer toutes les composantes mécaniques en service. En effet, l’aspect multi-physique du procédé et les interactions entre les champs électromagnétique et thermique affectent grandement le comportement du procédé. De plus, plusieurs facteurs telles que les paramètres du procédé et les propriétés du matériau ont une importance majeure sur le comportement global. Finalement, les performances en fatigue des engrenages hélicoïdaux traités thermiquement par induction n'ont jamais été analysés en profondeur de façon à déceler la relation entre ces performances, le profil de dureté et les contraintes résiduelles. Le présent programme de recherche a pour but d'étudier les effets des paramètres du procédé de traitement thermique par induction sur le profil de dureté et sur les contraintes résiduelles pour des engrenages hélicoïdaux en acier 4340. Pour réaliser l'ensemble de projets, le premier objectif permet de mettre en place des modèles numériques 3D couplant les courants de Foucault et le transfert de chaleur. Le second objectif est de mener une étude statistique systématique pour étudier les effets électromagnétiques, et les effets des facteurs géométriques et des propriétés du matériau sur le profil de dureté et sur les contraintes résiduelles. Le troisième objectif consiste à conduire une campagne exhaustive d’essais expérimentaux pour couvrir une étendue importante de variation des paramètres du procédé et pour développer une solide base de données expérimentales. Le quatrième objectif est de développer des modèles de prédiction du profil de dureté et des contraintes résiduelles en fonction des paramètres du procédé et des facteurs dimensionnelles reliés à l’inducteur et à la roue traitée. Le cinquième objectif permet de mener une campagne de tests de performances sur le banc d’essai à flexion simple afin d’étudier l’effet des paramètres du procédé sur la durée de vie en fatigue. Le sixième et dernier objectif est de conduire une analyse exhaustive afin de comparer les résultats de simulation aux tests expérimentaux, caractériser la robustesse des modèles développés et définir l’écart entre la théorie et la pratique.

Malgré les advantages qu'offre le procédé de treitement troitement par induction，les compagnies aéronautiques et automobiles ont besoin，tout d'abord，de confirmer le procédé est capable de produire des composites aussi performance que celles dépées par les procédés thermochimiques tels la cémentation and la nitruration. L'état actuel des knaissances et du savoir-faire obliges les manufacturiers à déciliers per leurs composite-mécaniques en se basant sur les methodes par essais et errreurs. Au niveAu de la simulation restent un moyen important for la compréhension du procédé.然而，这些数字化的型号是专门化的，而且不可能是一般性的，以便于在服务中实现所有的复合机械。实际上，l'aspect multiphysique du procédé和les interactions entre les champs éelectromagnétique et Escherque affectent grandement le comportement du procédé。此外，许多因素表明，工艺参数和材料属性对全球竞争力具有不可抗力的重要性。最后，通过归纳法对hélicoïdaux的疲劳性能进行了深入的分析，以确定性能之间的关系、压力分布和阻力。本研究计划旨在研究4340型直升机的压力剖面和阻力系数对诱导治疗过程参数的影响。为了实现l'ensemble de projets，le premier objectif permet de mettre en place des modèles numériques 3D couplant les courants de Foucault et le transfert de chaleur.第二个目标是建立一个系统的统计学研究方法，以研究电磁效应、几何因素和材料特性对硬石膏剖面和电阻率约束的影响。Le troisième objectif consiste à acquireire une campagne experimentaux d'essais exérimentaux pour couvrir une étendue importante de variation des paramètres du procédé et pour déreste per une solide base de données exérimentales.第四部分的目的是建立一种基于过程参数和因素尺寸依赖于感应器和输送路径的压力分布预测模型和压力约束模型。第五个目标是通过简单弯曲试验研究疲劳过程参数对疲劳寿命的影响。本文的第六个和最后一个目的是通过比较模拟结果与实验结果，确定模型的鲁棒性，并从理论和实践两个方面进行详尽的分析。