Synthèse des composés intermétalliques des métaux de transition et étude de leur application dansles matériaux composites
Loading...
Date
2022-10-20
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI OUZOU
Abstract
Ce travail porte sur la synthèse des aluminures métalliques de transition par synthèse à haute température auto-propagée (procédé SHS) et son inclusion en tant que dispersoïdes dans une matrice de cuivre pour élaborer un composite à matrice métallique (MMC) par frittage. Dans une première étape, les aluminures de Fe, Co et Cu sont synthétisés par frittage réactif et transformés en poudres. Dans le cas de Fe-50% Al (at. %), uniquement le composé FeAl qui se forme après frittage à 1100 °C. Il apparaît que la réaction évolue à température en faveur de la formation du composé FeAl seul. Ainsi, dans le cas du Co-50% Al (at.), fritté à 950°C, seul le composé intermétallique CoAl s'est formé. La réaction rapide et exothermique du fer, du cobalt et du cuivre avec l'aluminium a été démontrée par analyse thermique différentielle (ATD) et analyse dilatométrique. Puis, après broyage et mélange avec de la poudre de cuivre, il a été fritté pour obtenir un composite à matrice métallique. La caractérisation microstructurale a été réalisée par diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à balayage et à transmission (MEB et MET) pour comprendre les mécanismes de frittage. Les résultats indiquent que le frittage en phase liquide (FPL) conduit à une densité relative plus élevée, d'environ 98,5 %, par rapport au cas du frittage en phase solide (FPS), qui est de 95 %. Au cours du frittage en phase liquide, la diffusion efficace du Cu fondu, favorisée par l'aspiration capillaire du liquide, permet de remplir complètement les pores préexistants dans le CoAl pour former des précipités de Cu de taille submicroniques dispersés de manière homogène au sein des particules de renfort. La formation de précipités aciculaires de CoAl, de tailles submicroniques, dans la matrice de Cu est causée par le mécanisme de dissolution-précipitation. Les valeurs de microdureté mesurées dans les particules de renfort CoAl et dans la matrice Cu du composite fritté en phase liquide sont supérieures à celles obtenues pour le composite fritté en phase solide, ce qui concorde avec les résultats de la caractérisation microstructurale. Du point de vue du comportement tribologique, nous avons constaté que le composite fritté en phase liquide présente une bonne résistance à l'usure avec un meilleur coefficient de frottement - 0,8. Ceci est probablement dû à l'augmentation des caractéristiques tribologiques de la matrice grâce à l'interdiffusion des éléments (Co et Al dans la matrice Cu et du Cu dans les nanoporesCoAl), ce qui augmente les propriétés de la matrice et des particules de renfort
Description
127f. : ill. ; 30 cm. + CD Rom
Keywords
Matériaux composites, Composé intérmétallique, Procédé SHS
Citation
Génie Mécanique