Traitement de métaux par explosion
Durcissement de métaux par explosion
Depuis plus d'un demi-siècle, le durcissement par explosion à l'aide d'une onde de choc générée par la détonation d'un explosif brisant est appliqué à certains produits d'ingénierie. C'est l'une des rares méthodes permettant d'utiliser les effets structuraux de l'explosif et d'obtenir des matériaux aux meilleures propriétés, possédant notamment une résistance et une dureté plus élevées à une profondeur considérable sous la surface. Cette méthode est la plus répandue dans le durcissement des pièces moulées en acier Hadfield. C'est un acier austénitique allié au manganèse, capable de durcissement élevé et utilisé sur des composants exposés à de forts chocs et à l'usure. L'un des avantages du durcissement par explosion réside dans la possibilité de renforcer des pièces de forme complexe. Ainsi, cette méthode concurrence la méthode de renforcement mécanique classique, dans laquelle des changements de volume et une usure se produisent déjà lors du renforcement. Un exemple classique de cette technologie est le renforcement par explosion de traverses de chemin de fer, d'éléments de concassage ou de pièces d'équipement minier. Cependant, le renforcement des composants pour l'infrastructure ferroviaire domine dans ce domaine, qu'il s'agisse de traverses ferroviaires entières, d'inserts et de contrerails ou d'autres composants.
Mécanisme de renforcement
La détonation d'un explosif brisant en contact étroit avec le métal génère une onde de choc à haute pression (environ 20 GPa) de très courte durée. L'onde de choc transmise et les ondes réfléchies vont générer un nombre plus ou moins important de défauts dans le réseau cristallin du métal (lacunes, dislocations, macles). De cette manière, la résistance et la dureté du métal traité traversé par l'onde de choc augmentent sans subir de déformations importantes. De plus, le matériau est capable de maintenir une ténacité relativement élevée, même supérieure à celle de l'acier conventionnel formé à froid au même degré de durcissement, malgré un renforcement important et une dureté accrue. Pour l'acier au manganèse (Hadfield), l'augmentation de la dureté peut être mesurée en moyenne jusqu'à une profondeur de 25 mm. Une dureté de 350 HB ou plus peut normalement être atteinte à la surface du métal par rapport à la dureté initiale qui, après homogénéisation, atteint des valeurs de l'ordre de 180 à 200 HB. La dureté diminue continuellement en profondeur jusqu'au niveau de dureté initial du matériau.
La procédure de renforcement des traversées de chemin de fer est effectuée conformément aux exigences de la norme ČSN EN 15689 ou selon les exigences du client et les normes étrangères associées.
La procédure de renforcement des traversées de chemin de fer est effectuée conformément aux exigences de la norme ČSN EN 15689 ou selon les exigences du client et les normes étrangères associées.
