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Projets de recherche financés par le département des programmes de recherche de la DGO6

RECYLCLAD

RECYLCLAD : Fabrication de CYLindres bimétalliques par REchargement Laser (Laser cladding) d'aciers à outils optimisés sur axes REutilisables.

Montant de la subvention : 1 304 776 €

Durée de la recherche : 24 mois

Programme : Greenomat

Résumé :

Les cylindres bimétalliques pour le laminage à chaud sont actuellement fabriqués par un procédé de coulée centrifuge qui présente plusieurs inconvénients :

  • axe en fonte dont l'élaboration est polluante ;
  • non récupération de l'axe après usure ;
  • résistance de la surface (enveloppe) non satisfaisante.

Une rupture technologique est nécessaire pour diminuer l'empreinte environnementale de leur fabrication et augmenter leur durée de vie.

Il est envisagé, grâce au laser cladding (dépôt de métal sur un substrat par projection de poudre métallique au travers d'un laser et superposition de couches), de recharger les axes après usure de la surface et de créer ainsi une nouvelle filière, moins polluante, de fabrication de cylindres bimétalliques à axes réutilisables en accord avec l'idée d'un développement durable.

La recherche étudie le dépôt, sur un acier faiblement allié, de couches épaisses d'acier à outils types High Speed Steels (HSS) dont la microstructure sera optimisée pour en augmenter les propriétés.

Ces revêtements, peu développés pour le laser cladding, posent de nombreux défis scientifiques en termes de procédé et de microstructure :

  • obtenir des dépôts sains en empêchant le développement de fissures ;
  • obtenir une liaison métallurgique résistante aux sollicitations cycliques ;
  • étudier ces microstructures nouvelles non encore explorées pour ce type d'alliage et les optimiser pour résister à l'usure à chaud.

Une compréhension scientifique des phénomènes mis en jeu, d'une part, lors de la solidification rapide caractéristique du laser cladding et de la réalisation d'une liaison saine entre substrat et revêtement et, d'autre part, au cours des traitements thermiques ultérieurs, d'autre part, est l'outil de base indispensable à l'obtention des propriétés visées.

Promoteur

ULG - MMS - Science Matériaux Métalliques
Chemin des Chevreuils, 1 B52 à 4000 LIEGE | tél +32 4 366 91 93 | fax +32 4 366 91 13 | http://www.ulg.ac.be/metaux

Partenaires scientifiques

CRM - Centre de Recherches Métallurgiques
Rue du Bois St-Jean (Domaine du Sart-Tilman), 21 à 4000 LIEGE | http://www.crmgroup.be

  • Gisèle Walmag, Ingénieur Senior de Recherche | tél +32 4 361 59 40 | fax +32 4 361 59 47 |

SIRRIS - Centre collectif de l'industrie technologique belge
Rue du Bois St-Jean, 12 à 4102 OUGREE | tél +32 4 367 87 00 | fax +32 4 367 87 02 |  | http://www.sirris.be

  • Thierry Dormal, Responsable technologique | tél +32 4 361 87 63 | fax +32 4 361 87 02 |

Parrainage

Fonderies Marichal Ketin
Verte-Voie, 39 à 4000 LIEGE | tél +32 4 234 72 06 | fax +32 4 234 72 51 |  | http://www.mkb.be

  • Mario Sinnaeve, Responsable R&D et contrôle qualité | tél +32 4 234 72 36 | fax +32 4 234 72 51 |

Domaines Technologiques

  • État condensé: structure, propriétés thermiques et mécaniques, cristallographie, équilibre des phases
  • Revêtements et traitement des surfaces
  • Applications technologiques des lasers
  • Technologie des métaux, métallurgie, produits métalliques

Mots-Clés

  • Laser cladding
  • Cylindre bimétallique
  • Microstructure
  • Acier à outils
  • HSS
  • Carbure
  • Changement de phase
  • Rapid Solidification
  • Additive Manufacturing
  • Usure à chaud

Année de publication : 2011

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