L’utilisation du grenaillage sur les métaux et le shot-peening

La résistance mécanique et la corrosion d’une pièce en acier dépend de plusieurs critères comme sa composition et les traitements thermiques effectuées. Les traitements mécaniques, tels que le grenaillage,  s’inscrivent dans une recherche d’amélioration des propriétés d’un matériau.

Principe du traitement

bille de grenaille
Grenaillage des métaux

Le grenaillage consiste à projeter à grande vitesse des billes sur la pièce métallique à traiter. Les billes sont réalisées dans des matériaux de dureté différente suivant l’objectif à atteindre. On utilise couramment des billes en acier ou en céramique.

On peut utiliser le grenaillage dans un but de nettoyage (enlèvement de rouille, calamine…) mais l’application la plus intéressante est le grenaillage de précontrainte ou shot-peening.

Le décapage d’une pièce métallique  peut également être effectué en projetant du corindon : on parle alors de sablage. Il peut être mené par voie humide ou voix sèche. L’utilisation de sable est interdit en raison de ses effets néfastes sur la santé et le risque de silicose.

Le grenaillage de précontrainte

L’opération de grenaillage de précontrainte est un traitement mécanique destiné à améliorer les propriétés d’un pièce métallique par durcissement superficiel (écrouissage). On cherche par cette opération à accroitre la résistance à la fatigue et à la corrosion. Ce traitement est fréquemment utilisé dans la fabrication de pièces aéronautiques.

Des normes fixent les paramètres du grenaillage afin de pouvoir comparer les résultats et de s’assurer de l’efficacité du traitement.

Ces critères sont :

  • le type de grenaille (matière, granulométrie, forme
  • la vitesse de projection de la grenaille
  • l’angle de projection
  • le temps de grenaillage

Le réglage des conditions opératoires est contrôlé par la mesure de la flèche Almen. On utilise pour cela une éprouvette Almen normalisée (éprouvette métallique plate) que l’on soumet au jet de grenaille. La mesure de la flèche après grenaillage due aux contraintes résiduelles permet de fixer les paramètres de grenaillage.
Les éprouvettes Almen sont de 3 types suivant l’épaisseur et sont standardisées suivant la norme Afnor NFL 06-832.

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