Comportement mécanique d'un acier au carbone sous l'effet du brunissage ou du galetage

Mechanical behaviour of carbon steel under ball and roller burnishing effect

¹ Laboratoire LR3MI, Département de Mécanique, Université Badji Mokhtar, BP 12, Annaba 23000, Algérie
² Département de Mécanique, Université Badji Mokhtar, BP 12, Annaba 23000, Algérie

Auteur de correspondance : hamham36@yahoo.fr

Reçu : 17 Janvier 2006
Accepté : 19 Février 2007

Résumé

Les pièces travaillant en contact finissent par se dégrader par suite du phénomène d'usure. De ce fait, elles exigent un matériau à hautes caractéristiques des couches superficielles et une gamme de fabrication très poussée. Le galetage et le brunissage peuvent conférer au matériau un nouvel aspect de surface tant sur le plan micro-géométrique que physique. Ce travail a pour objectif de préciser par comparaison, les effets des deux procédés. Par ailleurs les influences des divers paramètres du régime de formage sur la rugosité et sur la dureté ont été étudiées. Les résultats obtenus montrent que le nouvel aspect de surface requis est d'un indice technico-économique appréciable. Les couches superficielles traitées se comportent à la fois comme des surfaces rectifiées (R_a = 0,22 à 0,9 m) et écrouies (HRB = 87 à 90). Ces effets optimaux se déduisent d'un régime de travail spécifique à chaque caractéristique et à chaque procédé. Ceci permet une amélioration d'environ 98 % de la tenue à l'usure de ces couches et de les classer comme des surfaces rodées.

Abstract

When working in contact, some machine components are subjected to damage following wear phenomenon. Therefore, high mechanical properties material is requested and developed manufacturing processes are necessary. Ball and roller burnishing, which are essential in cold-forming processes, lead to better geometrical and physical surface qualities. The optimal effect of each of these two processes is conditioned by specific regime parameters for each desired characteristic. The aim of this paper is to compare the effect of both processes. The relative influence of the different parameters on roughness and hardness is considered. Results show that the new state of the formed superficial layers presents a good technical and economic index when comparing to conventional production process. The superficial layers generated by ball and roller burnishing can be considering as a hardened (HRB = 87 to 90) and grinded (R_a= 0.9 to 0.22 μm) surface. Thence, the measurements revealed a wear resistance improvement of 98%. Therefore, the burnished surface behavior may be classified as runned-in surfaces.