Elaboration d'un composite W/Cu par infiltration
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Date
2013
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri
Abstract
Les analyses au microscope électronique à balayage (MEB) ont révélé une
bonne mouillabilité et un important libre parcours moyen dans le cuivre entre les
grains de carbure. La phase liquide est aspirée par capillarité dans la microporosité des
particules de carbure.
Le broyage mécanique des particules WC a permis de réduire leurs tailles et par
conséquent la quantité de microporosité. L’élargissement de la répartition
granulométrique diminue la quantité de l’infiltrant ce qui améliore l’homogénéité et la
densification du matériau infiltré. En effet, la dureté de l’infiltré est dans ce cas
relativement élevée et atteint 280HV.
Des analyses par dispersion en énergie des rayons X (microanalyses
ponctuelles, profils de concentration et cartographie X) ont permis la mise en évidence
d’une interdiffusion des éléments, en particulier le tungstène et le cuivre, à travers
l’interface. Cette interdiffusion est plus importante dans le cas du carbure broyé et
infiltré. En conséquence, la dissolution du tungstène améliore la dureté de la phase
liante.
L’influence de la granulométrie sur la microstructure du cermet WC-20%Cu
élaboré par frittage en phase liquide a été mise en évidence par des analyses au
microscope électronique à balayage (MEB). En effet, il a été constaté que
l’augmentation de la surface spécifique de la poudre de carbure due au broyage et la
diminution de la quantité de cuivre augmente les interfaces carbure-carbure et fragilise
le matériau.
Le broyage du carbure de tungstène suivi d’un cobroyage avec le cuivre
diminue la taille et provoque un enrobage des particules. Le matériau fritté présente
Conclusion générale
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une meilleure distribution et un bon mouillage des particules. La dissolution des
éléments dans la phase liquide favorise la sphérisation des particules. La diffraction
des rayons X révèle la disparition de l’hémicarbure W2C, phase instable et fragile.
Un ajout de 2% de nickel à la composition WC-18%Cu confère au fritté une
dureté meilleure (176,94 HV). Le nickel se dissout dans la phase liante donnant
naissance a une solution solide de substitution à base de cuivre. Cependant, l’examen
microscopique révèle une porosité plus élevée. Ces résultats suggèrent d’étudier la
densification du composite en fonction de la teneur en nickel et d’utiliser une
température de traitement supérieure afin d’assurer une fusion plus complète
Description
106 f.:ill.;30 cm.(+CD-ROM)
Keywords
Métallurgie, Carbure cémenté
Citation
Sciences des Matériaux