{"id":10121,"date":"2020-12-29T22:20:45","date_gmt":"2020-12-29T22:20:45","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=10121"},"modified":"2025-05-22T20:48:07","modified_gmt":"2025-05-22T20:48:07","slug":"mesure-in-situ-de-lusure-a-haute-temperature","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/mesure-in-situ-de-lusure-a-haute-temperature\/","title":{"rendered":"Mesure de l'usure in situ \u00e0 haute temp\u00e9rature"},"content":{"rendered":"
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MESURE DE L'USURE IN SITU\n\u00c0 HAUTE TEMP\u00c9RATURE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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EN UTILISANT UN TRIBOM\u00c8TRE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"MESURE\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Pr\u00e9par\u00e9 par<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Duanjie Li, PhD<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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INTRODUCTION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le transformateur diff\u00e9rentiel variable lin\u00e9aire (LVDT) est un type de transformateur \u00e9lectrique robuste utilis\u00e9 pour mesurer un d\u00e9placement lin\u00e9aire. Il a \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9 dans une vari\u00e9t\u00e9 d'applications industrielles, y compris les turbines de puissance, l'hydraulique, l'automatisation, les avions, les satellites, les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires, et bien d'autres.<\/p>\n

Dans cette \u00e9tude, nous pr\u00e9sentons les modules compl\u00e9mentaires LVDT et haute temp\u00e9rature du NANOVEA. Tribom\u00e8tre<\/a> qui permettent de mesurer le changement de profondeur de la trace d'usure de l'\u00e9chantillon test\u00e9 pendant le processus d'usure \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. Cela permet aux utilisateurs de corr\u00e9ler les diff\u00e9rentes \u00e9tapes du processus d'usure avec l'\u00e9volution du COF, ce qui est essentiel pour am\u00e9liorer la compr\u00e9hension fondamentale du m\u00e9canisme d'usure et des caract\u00e9ristiques tribologiques des mat\u00e9riaux destin\u00e9s aux applications \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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OBJECTIF DE MESURE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Dans cette \u00e9tude, nous souhaitons mettre en \u00e9vidence la capacit\u00e9 du tribom\u00e8tre NANOVEA T50 \u00e0 surveiller in situ l'\u00e9volution du processus d'usure des mat\u00e9riaux \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es.<\/i><\/p>

Le processus d'usure de la c\u00e9ramique de silicate d'alumine \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures est simul\u00e9 de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e et surveill\u00e9e.<\/i><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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T50<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PROC\u00c9DURE DE TEST<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le comportement tribologique, par exemple le coefficient de friction (COF) et la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure des plaques en c\u00e9ramique de silicate d'alumine, a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9 par le tribom\u00e8tre NANOVEA. La plaque en c\u00e9ramique de silicate d'alumine a \u00e9t\u00e9 chauff\u00e9e par un four de la temp\u00e9rature ambiante, RT, \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es (400\u00b0C et 800\u00b0C), suivies par des tests d'usure \u00e0 ces temp\u00e9ratures.\u00a0<\/p>

\u00c0 titre de comparaison, les essais d'usure ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s lorsque l'\u00e9chantillon a refroidi de 800\u00b0C \u00e0 400\u00b0C, puis \u00e0 la temp\u00e9rature ambiante. Une bille en AI2O3 (6 mm de diam\u00e8tre, grade 100) a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9e contre les \u00e9chantillons test\u00e9s. Le COF, la profondeur d'usure et la temp\u00e9rature ont \u00e9t\u00e9 contr\u00f4l\u00e9s in situ.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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PARAM\u00c8TRES D'ESSAI<\/i><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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de la mesure de l'\u00e9pingle sur le disque<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Tribom\u00e8tre\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Le taux d'usure, K, a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9 \u00e0 l'aide de la formule K=V\/(Fxs)=A\/(Fxn), o\u00f9 V est le volume us\u00e9, F est la charge normale, s est la distance de glissement, A est la surface de section transversale de la piste d'usure et n est le nombre de tours. La rugosit\u00e9 de surface et les profils des traces d'usure ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s par le profileur optique NANOVEA, et la morphologie des traces d'usure a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9e \u00e0 l'aide d'un microscope optique.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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R\u00c9SULTATS ET DISCUSSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le COF et la profondeur de la trace d'usure enregistr\u00e9s in situ sont repr\u00e9sent\u00e9s respectivement sur la FIGURE 1 et la FIGURE 2. Sur la FIGURE 1, \"-I\" indique le test effectu\u00e9 lorsque la temp\u00e9rature a \u00e9t\u00e9 augment\u00e9e de la temp\u00e9rature ambiante \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e. \"-D\" repr\u00e9sente la temp\u00e9rature diminu\u00e9e \u00e0 partir d'une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e de 800\u00b0C.<\/p>

Comme le montre la FIGURE 1, les \u00e9chantillons test\u00e9s \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures pr\u00e9sentent un COF comparable de ~0,6 tout au long des mesures. Un COF aussi \u00e9lev\u00e9 conduit \u00e0 un processus d'usure acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 qui cr\u00e9e une quantit\u00e9 importante de d\u00e9bris. La profondeur de la trace d'usure a \u00e9t\u00e9 contr\u00f4l\u00e9e pendant les essais d'usure par LVDT, comme le montre la FIGURE 2. Les essais r\u00e9alis\u00e9s \u00e0 temp\u00e9rature ambiante avant le chauffage de l'\u00e9chantillon et apr\u00e8s le refroidissement de l'\u00e9chantillon montrent que la plaque c\u00e9ramique en silicate d'alumine pr\u00e9sente un processus d'usure progressif \u00e0 RT, la profondeur de la trace d'usure augmente progressivement tout au long de l'essai d'usure pour atteindre ~170 et ~150 \u03bcm, respectivement.\u00a0<\/span><\/p>

En comparaison, les essais d'usure \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es (400\u00b0C et 800\u00b0C) pr\u00e9sentent un comportement d'usure diff\u00e9rent - la profondeur de la trace d'usure augmente rapidement au d\u00e9but du processus d'usure, et elle ralentit au fur et \u00e0 mesure que l'essai se poursuit. Les profondeurs des traces d'usure pour les essais r\u00e9alis\u00e9s aux temp\u00e9ratures 400\u00b0C-I, 800\u00b0C et 400\u00b0C-D sont respectivement de ~140, ~350 et ~210 \u03bcm.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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FIGURE 1. <\/i><\/b>\nCoefficient de frottement pendant les essais \"pin-on-disk\" \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures<\/span><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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FIGURE 2. <\/i><\/b>\n\u00c9volution de la profondeur des traces d'usure de la plaque c\u00e9ramique en silicate d'alumine \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures<\/span> \n
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Le taux d'usure moyen et la profondeur des traces d'usure des plaques c\u00e9ramiques en silicate d'alumine \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s \u00e0 l'aide de la m\u00e9thode suivante NANOVEA<\/i><\/b> Optical Profiler comme r\u00e9sum\u00e9 dans FIGURE 3<\/i><\/b>. La profondeur de la trace d'usure est en accord avec celle enregistr\u00e9e par LVDT. La plaque en c\u00e9ramique de silicate d'alumine pr\u00e9sente un taux d'usure sensiblement accru de ~0,5 mm3\/Nm \u00e0 800\u00b0C, par rapport aux taux d'usure inf\u00e9rieurs \u00e0 0,2 mm3\/Nm \u00e0 des temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 400\u00b0C. La plaque en c\u00e9ramique de silicate d'alumine ne pr\u00e9sente pas de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques\/tribologiques significativement am\u00e9lior\u00e9es apr\u00e8s le court processus de chauffage, poss\u00e9dant un taux d'usure comparable avant et apr\u00e8s le traitement thermique.<\/p>

La c\u00e9ramique de silicate d'alumine, \u00e9galement connue sous le nom de lave et de pierre des merveilles, est molle et usinable avant le traitement thermique. Un long processus de cuisson \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es (jusqu'\u00e0 1093\u00b0C) peut consid\u00e9rablement am\u00e9liorer sa duret\u00e9 et sa r\u00e9sistance, apr\u00e8s quoi un usinage au diamant est n\u00e9cessaire. Cette caract\u00e9ristique unique fait de la c\u00e9ramique de silicate d'alumine un mat\u00e9riau id\u00e9al pour la sculpture.<\/span><\/p>

Dans cette \u00e9tude, nous montrons que le traitement thermique \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure \u00e0 celle requise pour la cuisson (800\u00b0C vs 1093\u00b0C) dans un temps court n'am\u00e9liore pas les caract\u00e9ristiques m\u00e9caniques et tribologiques de la c\u00e9ramique de silicate d'alumine, faisant de la cuisson appropri\u00e9e un processus essentiel pour ce mat\u00e9riau avant son utilisation dans les applications r\u00e9elles.<\/p>

\u00a0<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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FIGURE 3. <\/i><\/b>\nTaux d'usure et profondeur des traces d'usure de l'\u00e9chantillon \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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CONCLUSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Sur la base de l'analyse tribologique compl\u00e8te de cette \u00e9tude, nous montrons que la plaque en c\u00e9ramique de silicate d'alumine pr\u00e9sente un coefficient de frottement comparable \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures, de la temp\u00e9rature ambiante \u00e0 800\u00b0C. Cependant, elle pr\u00e9sente un taux d'usure sensiblement accru de ~0,5 mm3\/Nm \u00e0 800\u00b0C, ce qui d\u00e9montre l'importance d'un traitement thermique appropri\u00e9 de cette c\u00e9ramique.<\/p>

Les tribom\u00e8tres NANOVEA sont capables d'\u00e9valuer les propri\u00e9t\u00e9s tribologiques des mat\u00e9riaux pour des applications \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es allant jusqu'\u00e0 1000\u00b0C. La fonction de mesure in situ du COF et de la profondeur des traces d'usure permet aux utilisateurs de corr\u00e9ler les diff\u00e9rentes \u00e9tapes du processus d'usure avec l'\u00e9volution du COF, ce qui est essentiel pour am\u00e9liorer la compr\u00e9hension fondamentale du m\u00e9canisme d'usure et des caract\u00e9ristiques tribologiques des mat\u00e9riaux utilis\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Les tribom\u00e8tres NANOVEA offrent des tests d'usure et de friction pr\u00e9cis et r\u00e9p\u00e9tables en utilisant des modes rotatifs et lin\u00e9aires conformes aux normes ISO et ASTM, avec des modules optionnels d'usure \u00e0 haute temp\u00e9rature, de lubrification et de tribo-corrosion disponibles dans un syst\u00e8me pr\u00e9-int\u00e9gr\u00e9. La gamme in\u00e9gal\u00e9e de NANOVEA est une solution id\u00e9ale pour d\u00e9terminer la gamme compl\u00e8te des propri\u00e9t\u00e9s tribologiques des rev\u00eatements, films et substrats minces ou \u00e9pais, souples ou durs.<\/p>

Des profileurs 3D sans contact sont disponibles en option pour l'imagerie 3D haute r\u00e9solution des traces d'usure en plus d'autres mesures de surface telles que la rugosit\u00e9.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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IN SITU WEAR MEASUREMENT AT HIGH TEMPERATURE USING TRIBOMETER Prepared by Duanjie Li, PhD INTRODUCTION The Linear Variable Differential Transformer (LVDT) is a type of robust electrical transformer used to measure linear displacement. It has been widely used in a variety of industrial applications, including power turbines, hydraulics, automation, aircraft, satellites, nuclear reactors, and many […]<\/p>","protected":false},"author":7,"featured_media":9985,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,378,349,373,336],"tags":[],"class_list":["post-10121","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-high-temperature-tribology","category-laboratory-testing","category-rotational-tribology","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10121","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10121"}],"version-history":[{"count":85,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10121\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24755,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10121\/revisions\/24755"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/9985"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10121"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10121"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10121"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}