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Influence du traitement thermique sur l'usinabilité du laiton monophasé

Cholley, Airy (2014). Influence du traitement thermique sur l'usinabilité du laiton monophasé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La connaissance des propriétés et du comportement d’un matériau en usinage est primordiale pour optimiser son utilisation et obtenir une usinabilité maximale. Dans ce but, l’étude de la modification de la ductilité par traitement thermiques sur plusieurs critères d’usinabilité tels que les efforts de coupe, la rugosité, les bavures et la formation du copeau a été menée sur le laiton monophasé. A cette fin, l’influence du traitement thermique sur la microstructure du laiton a d’abord été étudiée. La taille des grains et la dureté ont permis de déterminer les propriétés mécaniques des états métallurgiques. Des essais de perçage ont ensuite été effectués sur les états métallurgiques H01 (99HV), OS100 (88HV) et OS250 (47HV) pour regarder l’influence du traitement thermique sur l’usinabilité.

Cette étude expérimentale a permis de comprendre l’influence du taux de laminage et de la température de recuit sur les propriétés mécaniques. Les essais d’usinabilité ont ensuite permis de prouver que les efforts de coupe sont dépendants des conditions de coupe mais pas de la ductilité dans les états métallurgiques testés. La taille des bavures augmente avec la ductilité et la vitesse de coupe, et diminue avec l’avance. La rugosité de la surface des trous après l’usinage a également été étudiée. Il a aussi été prouvé par une étude sur les copeaux que la température croît avec la vitesse de coupe. L’analyse de la segmentation des copeaux n’a en revanche pas permis de trouver une corrélation significative avec les traitements thermiques testés. Enfin, le revêtement de l’outil a montré une grande importance sur l’usinabilité du matériau.

Il a été conclu que l’usinabilité du laiton C26000 (CuZn30) est meilleure lorsqu’on travaille dans un état métallurgique dur. Ces conclusions sont valables pour le laiton monophasé étudié, il serait intéressant d’examiner aussi le cas des laitons biphasés.

Titre traduit

Influence of heat treatment on single-phase brass machinability

Résumé anglais

Knowledge of the properties and behavior of a material in machining is essential to optimize its use and maximize his machinability. For this purpose, the study of the modification of ductility by heat treatment on several machinability criteria such as cutting forces, surface roughness, burrs and chip formation was conducted on single-phase brass. First, the influence of heat treatment on the microstructure of brass was investigated. Grain size and hardness have helped determining the mechanical properties of materials conditions. Then drilling tests were performed on H01 (99HV), OS100 (88HV) and OS250 (47HV) tempers to study the influence of heat treatment on machinability.

This experimental study allowed to understand the influence of rolling reduction and annealing temperature on mechanical properties. Machinability tests were then used to prove that the cutting forces are dependent on cutting conditions but not the ductility of tempers tested. The size of burrs increases with the cutting speed and the ductility, but decreases with feed. The surface roughness of the holes after machining was also studied. It was also demonstrated by a study on the chips that the temperature increases with the cutting speed, which causes a change in the form of chips. The chip segmentation analysis has however failed to show a correlation with the tested heat treatments. Finally, the coating of the tool has shown significant influence on the machinability of the material.

The machinability of C26000 (CuZn30) brass was found better when machining in a hard temper. These conclusions apply to the studied single phase brass. It would be interesting to investigate the case of biphasic brass.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie mécanique". Bibliographie : pages 111-114.
Mots-clés libres: Laiton Traitement thermique. Laiton Usinabilité Laiton Ductilité. Laiton Microstructure. Laiton Propriétés mécaniques. laiton monophasé, perçage.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Songmene, Victor
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Masounave, Jacques
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 30 oct. 2014 15:33
Dernière modification: 30 oct. 2014 15:33
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1367

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