Zugl.: Berlin, Freie Univ., Habil.-Schr., 2005

Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2007

Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2007 / Hergestellt on demand. - Auch im Internet unter der Adresse http://www.uvka.de/univerlag/volltexte/2008/289 verfügbar

Universiẗat, Diss., 2007--Karlsruhe.

Techn. Hochsch., Diss., 2005--Aachen.

Freie Universiẗat, Habil--Berlin, 2005.

Le contexte du marché automobile actuel est conditionné par deux facteurs principaux : la prise de conscience del'impact sur l'écologie de ce mode de transport et une concurrence mondiale exacerbée. Ainsi, de nombreusesétudes soulignent l'intérêt de concevoir des moteurs dont le ratio puissance sur masse soit maximisé (Down Sizing).Ainsi les carters-cylindres traditionnellement réalisés en fonte pour des raisons de comportement tribologique sontreconçus pour être fabriqués à partir d'alliages d'aluminium. Ces derniers apportent un gain de masse au groupemotopropulseur mais présentent de piètres propriétés tribologiques. Pour pallier ce défaut, des chemises en fontesont généralement insérées dans les blocs lors de leur coulée. Toutefois cette solution n'est pas optimale et lesprocédés de projection thermique sont de plus en plus mis en oeuvre pour remplacer ces chemises par une mincecouche protectrice qui sera en contact avec les segments.Dans ce contexte ce travail se focalise sur l'application du procédé de projection thermique arc-fil rotatif pour ledépôt de revêtements en acier sur la paroi interne des fûts de carters-cylindres. L'objectif principal est de contribuerà cerner les mécanismes physiques reliant les paramètres de projection et les propriétés des revêtements. Desinvestigations ont été menées sur les différentes étapes de la vie des particules : les mécanismes d'atomisation ontété observés et quantifiés, les comportements à l'étalement des particules et les modes de refroidissement deslamelles ont été déterminés au moyen d'analyses des phases cristallines et les effets des paramètres opératoiressur la structure des dépôts ont été évalués. L'ensemble apporte ainsi de nouveaux éléments pour la maîtrise del'application de la projection thermique à l'arc-fil en milieu confiné et des pistes sont proposées pour optimiser lespropriétés des dépôts. / The current automotive market's context is conditioned by two main factors : the rising awareness of theenvironmental impact of this transportation mode and a strong competition between automakers at the world level.Thus, many studies already underlined the relevance of the « down sizing » of the engine blocks.Thus, cylinders-blocks, traditionally made from cast iron given its excellent tribological behavior and low cost, arenow designed with hypoeutectic aluminium-silicon cast alloys. However, the weight reduction brought by thesealloys is counteracted by their poor tribological properties. Therefore, Thermal spray processes are more and moresolicited to address this issue with the application of thin protective coatings on the working surfaces of thecylinders-blocks.In this frame, the present work was focused on the application of steel coatings on the bores' inner walls of cylinderblocks using the rotative twin-wire arc spray process. The main objective was to contribute to the understanding ofphysical mechanisms linking the spray parameters and the coating properties. Every stages of particles' life werethus investigated : the atomization mechanisms were observed and quantified, particles' spreading and coolingbehaviours were determined by mean of crystallographic examinations and process parameters' effects on coatingstructure were estimated. Globally, this document provides new elements contributing to the understanding and thecontrol of the process and solutions are proposed to raise the coatings properties.

L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes de déformation intervenant durant l'étape de mise en forme par thixoforgeage. L'étude porte sur un alliage à bas point de fusion, un alliage de Plomb-Etain (Sn-15%Pb) et sur des alliages à haut point de fusion, deux aciers (C38 et C80). L'état semi-solide et la structure globulaire sont obtenus par refusion partielle. Divers essais rhéologiques (indentation, filages axial et radial) ont été menés afin de connaître les différents facteurs ayant une influence forte sur les mécanismes de déformation. Ainsi, la structure primaire a une influence directe sur la valeur de l'effort durant la mise en forme et deux domaines d'écoulement, dépendant de la vitesse de déformation, ont été mis en évidence. Suite à un travail bibliographique, aux observations microstructurales et aux essais expérimentaux réalisés, une modélisation du comportement des matériaux semi-solides a été développée. Elle repose sur un nouveau modèle trois phases basée sur une transition d'échelle. Celui-ci prend en compte une distribution bimodale des phases liquide et solide permettant de mettre en avant les mécanismes de déformation très localisés mais contrôlant le comportement global du matériau semi-solide. L'introduction d'une variable interne et le choix spécifique d'un motif morphologique représentatif permettent de traduire l'évolution de la microstructure durant la déformation et la localisation de la déformation. Le modèle a été appliqué à divers alliages (Plomb-Etain, Magnésium, Aluminium, Acier) et donne des résultats prédictifs très satisfaisants.

Als überregionales Wirtschaftszentrum war für das spätkeltische Oppidum bei Manching (Bayern) Eisen ein wichtiges Handels- und Gebrauchsgut. Auf der Grundlage von Untersuchungen an eisernen Werkzeugen und Waffen ist es möglich, Aussagen über die keltische Eisentechnologie der jüngeren Eisenzeit zu machen. So werden Härten und Oberflächenhärten gezielt bei bestimmten Werkzeugen eingesetzt, während konstruktive Schweißtechniken zur Erzeugung dekorativer Oberflächen für Waffen angewandt werden. Durch verschiedene metallographische Untersuchungsverfahren ist es möglich, das Recycling von Altmetall nachzuweisen. Durch eine Kombination verschiedener geochemischer und isotopischer Analysen von Erzen und Artefakten kann die mehrfach postulierte Verwendung der Erze der nahegelegenen Fränkischen Alb ausgeschlossen und die Rohstoffgrundlage auf Raseneisenerze eingegrenzt werden. Weiterhin ist es möglich, einzelne Vorkommen zu unterscheiden und von den Artefakten abzugrenzen.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009