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FinlandSHOT PEENING SUCCESS STORIES FOR METAL FINISHING & MISCELLANEOUS
HISTOIRES DE RÉUSSITE DU GRENAILLAGE DE PRÉCONTRAINTE POUR LA FINITION MÉTALLIQUE ET DIVERS
Le grenaillage de précontrainte a prouvé son efficacité pour prolonger la durée de vie en service et améliorer les performances des composants métalliques en les protégeant contre la fatigue, la fatigue par frottement, la fissuration par corrosion sous contrainte et une variété d'autres mécanismes de défaillance. Voici quelques-unes de ces histoires de réussite pour les applications de finition métallique :
- Al 7050-T7651 Aluminium Haute Résistance
- Anneaux en Aluminium Anodisé
- Engrenages en Métal Fritté Haute Densité
- Fissuration par Sulfuration sous Contrainte
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Al 7050-T7651 Aluminium Haute Résistance
Des éprouvettes de fatigue ont été préparées à partir d'aluminium haute résistance Al 7050-T7651. Les quatre côtés de la partie de test centrale ont été grenaillés. Les tests de fatigue ont été effectués en mode de flexion inversée à quatre points (R = -1). La courbe S-N de l'alliage grenaillé par rapport à l'alliage non grenaillé est présentée dans le tableau ci-joint. Il a été constaté que le grenaillage de précontrainte a amélioré la limite d'endurance en fatigue d'environ 33%. Même dans un régime où le rapport de contrainte se situe entre la limite d'élasticité et la limite d'endurance, la résistance à la fatigue a augmenté d'un facteur de 2,5 à presque 4.
Engrenages en Métal Fritté Haute Densité
Des études de fatigue en flexion au pied de dent ont été réalisées à l'aide de tests de pulsateur pour comparer un acier d'engrenage corroyé de référence à un engrenage en métal fritté de 7,5 g/cm3. Les deux engrenages étaient de module 3,5 mm composés de 25 dents et cémentés à 60 HRC. L'engrenage corroyé était un acier 16MnCr5 et l'engrenage en métal fritté était un alliage Fe-3,5Mo. Dans le graphique ci-joint, les résultats de l'engrenage en métal fritté sont représentés par les courbes bleues. La limite d'endurance s'est améliorée d'environ 35% avec l'ajout du grenaillage de précontrainte. La limite d'endurance s'est améliorée d'environ 95 ksi (650 MPa) à environ 128 ksi (880 MPa). La limite d'endurance du métal fritté grenaillé se compare très étroitement avec le matériau 16MnCr5 non grenaillé. En raison des économies de coûts significatives du métal fritté, l'engrenage en métal fritté grenaillé peut être un remplacement approprié pour l'engrenage en acier corroyé plus coûteux. Le grenaillage de précontrainte a été effectué à une intensité de 0,013" A (0,32 mm A) pour tous les échantillons.
Anneaux en Aluminium Anodisé
Des anneaux en aluminium (AlZnMgCu 0,5) avec denture externe ont été testés à des fins de comparaison avec anodisation et grenaillage de précontrainte. Les anneaux avaient un diamètre extérieur d'environ 24" (612 mm) et une résistance à la traction d'environ 71 ksi (490 MPa). La couche d'anodisation (dure) avait une épaisseur d'environ 0,0008" (0,02 mm). Des tests de fatigue en flexion ont été effectués pour trouver la charge causant une probabilité de défaillance de 10% à un million de cycles. Le tableau présente les résultats.
Fissuration par Sulfuration sous Contrainte
Le sulfure d'hydrogène (H2S) est couramment rencontré dans les puits de gaz acide. Certains alliages métalliques lorsqu'ils sont exposés au H2S connaîtront une diminution significative de la résistance à la fatigue. Les résultats des tests présentés dans le tableau illustrent la réponse de l'acier inoxydable 17-4 durci par précipitation exposé au H2S avec et sans grenaillage de précontrainte.
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