Conception, étude et réalisation de pièces en alliage léger, localement renforcées par insert

• Auteur / Autrice : Fabrice Barbeau
• Direction : Myriam Sacerdote-Peronnet, Jean-Claude Viala
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Myriam Sacerdote-Peronnet, Jean-Claude Viala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fer

Interfaces solide-liquide

Titane

Alliages aluminium-silicium

Mouillage (chimie des surfaces)

Moulage en coquille

Aluminiage

Résumé

Combiner, dans une meme piece, les proprietes mecaniques des metaux ferreux a la legerete des alliages d'aluminium est tres interessant pour des applications automobiles. Dans ce cas, l'interface subira d'importantes contraintes, il devient alors necessaire de creer une liaison metallurgique entre les deux metaux. Ce travail traite donc de l'etude et de la realisation de ce type de piece par moulage en coquille par gravite. Apres un etat de l'art sur le sujet, l'etude de la reactivite chimique a ete effectuee afin de determiner le mecanisme et la cinetique de l'assemblage entre un substrat ferreux solide et un alliage aluminium-silicium liquide. Trois types d'experiences ont ete realisees. 1) les etudes de mouillages ont permis de definir les conditions favorables a l'initiation de l'interaction. 2) des couples semi-infinis ont ete utilises pour comprendre la reactivite du fer pur, d'un acier bas carbone et d'une fonte a graphite spheroidal sur des alliages d'aluminium ; ceci en faisant varier separement trois parametres : la teneur en si du metal liquide, le temps et la temperature de reaction. 3) l'etude cinetique est realisee par aluminiage au trempe (un alliage de fonderie tres courant est utilise: l'as7go, 3sb contenant 7% massique de si, 0,3% en masse de mg et 0,15% en poids de sb comme affinent). De petites plaquettes de metal ferreux sont immergees dans l'alliage fondu puis trempees a l'eau en moins de 1s. Quatre parametres d'immersion sont modules separement : la temperature de l'interaction, la duree de l'aluminiage, la teneur en fer du bain et l'agitation du metal liquide. Les resultats de ces etudes menees sur interfaces modeles ont permis de definir les conditions adequates a l'etablissement de la meilleure liaison metallurgique continue entre une matrice en as7go,3sb et une fonte gs. Une piece bimetallique a ete fabriquee avec succes par fonderie coquille gravite.