Author: Laurent Dubourg
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Category :
Languages : fr
Pages : 242

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Book Description
L'étude a été menée selon 2 axes : le développement du rechargement laser sur aluminium et l'amélioration des propriétés mécaniques des revêtements. L'originalité du travail a résidé dans la mise en œuvre de lasers Nd:YAG couplés avec une buse d'injection coaxiale et dans la pluralité des alliages étudiés (base Al avec addition de 1 ou 2 éléments : Cu, Co, Cr, Fe, Mo, Ni, Si et Sn, élaboration de matériaux composites avec renfort de carbures : WC, TiC ou SiC).En premier lieu, une technique d'alliage de surface par prédépôt a été utilisée sur un substrat d'aluminium 1050. Des alliages binaires ont ainsi été réalisés avec des teneurs en soluté de 0 à 50 wt.%. Selon l'élément et sa proportion, les matériaux présentent des microstructures variées (hypoeutectique, eutectique ou hypereutectique), un durcissement important (250-300 HV0,2) et une amélioration de la tenue à l'usure adhésive. La nanoindentation nous a permis d'analyser l'isotropie mécanique de ces alliages et d'appréhender leur comportement élastique et plastique (module d'élasticité, retour élastique et index plastique). En considérant l'ensemble de ces propriétés, les éléments les plus performants pour l'alliation de l'aluminium sous faisceau laser nous a semblé être le cuivre, le molybdène, le nickel et le silicium. Dans un deuxième temps, deux ensembles optique/tête d'injection ont été mis au point avec des lasers Nd:YAG de 2 et 4 kW pour l'opération de rechargement sur un substrat AS7G. Le travail a alors été poursuivi selon trois voies :L'élaboration d'alliages ternaires d'aluminium avec les éléments retenus précédemment (Cu, Mo, Ni, Si). Ces matériaux ont révélé un durcissement proche de 500 HV5 sans fissure et une meilleure résistance à l'usure adhésive que les alliages binaires.L'étude des déformations du substrat et des contraintes résiduelles au sein du revêtement.La fabrication de composites à matrice métallique avec renfort de carbures (WC, SiC et TiC). L'ajout de renforts et de silicium augmente la dureté globale du CMM et influence fortement le régime d'usure.

Author: PIERRE.. SALLAMAND
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Category :
Languages : fr
Pages : 229

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Book Description
DEVANT LA NECESSITE CROISSANTE DE TRAITER LA SURFACE DES MATERIAUX, NOUS AVONS CHOISI D'ETUDIER LA TECHNIQUE D'ELABORATION D'ALLIAGES OU DE REVETEMENTS DE SURFACE PAR PROJECTION DE POUDRE ASSISTEE PAR FAISCEAU LASER CO2. CETTE METHODE PRESENTE L'AVANTAGE D'OBTENIR UN DEPOT DE COMPOSITION DETERMINEE ET EN UNE SEULE ETAPE. DANS CE BUT, NOUS AVONS DEVELOPPE UN SYSTEME D'INJECTION DE LA POUDRE COAXIAL AU FAISCEAU LASER, PERMETTANT LA REALISATION DE TRAITEMENTS MULTIDIRECTIONNELS. CETTE BUSE EST BASEE SUR LE PRINCIPE DE DEUX VORTEX INTERAGISSANT POUR QUE LE JET DE POUDRE, A LA SORTIE DE LA BUSE, SOIT SOUS FORME CYLINDRIQUE AVEC UNE REPARTITION DES GRAINS HOMOGENES DANS TOUT LE VOLUME. LE BON FONCTIONNEMENT DU SYSTEME EST LA PIERRE ANGULAIRE DE LA TECHNIQUE. NOUS AVONS ALORS PU ELABORER DES ALLIAGES DE SURFACE BASE AL-NI, DES REVETEMENTS COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE (MATRICE: AL-NI; RENFORTS: CARBURE DE TITANE), AINSI QUE DES ALLIAGES QUASICRISTALLINS (AL-CU-FE) SUR DES SUBSTRATS BASE ALUMINIUM. LES CARACTERISATIONS MICROSTRUCTURALE ET MECANIQUE MONTRENT QUE LA MICROSTRUCTURE DES ALLIAGES ALNI EST CONSTITUE DE DENDRITES D'AL3NI ET AL3NI2, CONFERANT A L'ALLIAGE UNE DURETE POUVANT ATTEINDRE 600 HV ET UN MODULE D'ELASTICITE DE 130 GPA; L'AJOUT DE CARBURE DE TITANE ENTRAINE PEU DE CHANGEMENT DE MICROSTRUCTURE MAIS ELEVE LA DURETE MOYENNE VERS 800 HV ET LE MODULE A 180 GPA. LA CARACTERISATION TRIBOLOGIQUE DE CES DERNIERS, REVELE UN COMPORTEMENT DES PLUS INTERESSANT NOTAMMENT EN REGIME DE GLISSEMENT TOTAL. LES ALLIAGES QUASICRISTALLINS POSSEDENT UNE DURETE ELEVEE (700 HV), MAIS POSENT ENCORE QUELQUES PROBLEMES D'ELABORATION. NOUS AVONS MONTRE PAR NOS RESULTATS, QUE CETTE TECHNIQUE EST ADAPTEE POUR OBTENIR DES TRAITEMENTS DE SURFACE DE FORTES EPAISSEURS (1 MM) AVEC DE HAUTES PROPRIETES, PAR UN CHOIX APPROPRIE DU MATERIAU D'APPORT