Etude de la cinétique d'oxydation interne de l'alliage Cu-1%Sn-0,3%Al : mise au point et etude de l'alliage Cu-Sn-CuAlO fabriqué par la métallurgie des poudres

Kinetics of internal oxidation in the cu-1%sn-0,3%al alloy. Preparation and study of the cu-sn-cualo alloy obtained by powder metallurgy technique

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Castin
• Direction : Martine Cahoreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Poitiers

Résumé

L'oxydation interne de l'aluminium dans un alliage cu-1%sn-0,3%al est possible si on utilise un pack sno#2. Cet oxyde delivre a la temperature de 980c une faible pression d'oxygene. En consequence la vitesse d'oxydation interne est tres ralentie par rapport a celle qui existe pour l'oxydation de cu-0,15%al dans un pack cu#2o. La pression d'oxygene est dans ce dernier cas beaucoup plus grande. Il en resulte une difference au niveau de la microstructure de la zone oxydee. L'oxydation de l'alliage cu-1%sn-0,3al en pack sno#2 conduit a la formation d'oxyde d'aluminium dont la composition et la forme varient en fonction de la profondeur oxydee. Jusqu'a une profondeur d'environ 25 m les particules d'oxyde sont spheriques et leur taille croit avec la profondeur oxydee; tout pres du bord elles sont coherentes de composition cualo puis elles deviennent incoherentes avec la composition -al#2o#3. Dans un deuxieme stade l'oxyde se developpe sous forme de particules allongees perpendiculairement a la surface; celles-ci ont ete identifiees a -al#2o#3. Le passage d'un processus a l'autre resulte du blocage de la diffusion de l'oxygene qui est important compte tenu de la contrefissusion non negligeable de l'aluminium. A partir de ces resultats nous avons determine que la granulometrie de la poudre d'alliage a utiliser pour la fabrication d'un alliage cu-sn-cualo est voisine de 50 m, ce qui permet une duree d'oxydation raisonnable. Les proprietes mecaniques sont inferieures aux previsions theoriques. Nous avons pu expliquer ce comportement par la presence de phosphore qui s'oxyde preferentiellement et la taille relativement elevee des grains snoz par rapport aux grains de la poudre d'alliage. Toutefois la presence de particules coherentes cualo laisse penser que de bonnes proprietes pourraient etre obtenues en eliminant les deux inconvenients precedement cites