Equilibres de phases, microstructures et propriétés mécaniques d’alliages

Phase equilibria, microstructures and mechanical properties of Fe-Co-W and Fe-Co-Mo alloys

• Auteur / Autrice : Paolo Galimberti
• Direction : Sabine Lay-Dietrich, Annie Antoni-Zdziobek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale matériaux et génie des procédés (Grenoble ; 199.-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Science et ingénierie des matériaux et procédés (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Eurotungstène (Grenoble195.-2017)
• Jury : Président / Présidente : Didier Bouvard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maxime Bonneau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Abdelkrim Redjaïmia, Jean-Claude Tédenac

Mots clés

Mots clés contrôlés

Loi des phases et équilibre

Diamants industriels

Applications industrielles

Alliages ternaires

Mots clés libres

Systèmes Fe-Co-W

Systèmes Fe-Co-Mo

Equilibres de phases

Durcissement par précipitation

Mise en ordre

Alliages frittés

Outils diamantés

Fe-Co-W alloys

Fe-Co-Mo alloys

Phase equilibria

Precipitation hardening

Ordering

Sintered alloys

Diamond tools

Résumé

L'étude a été réalisée dans le cadre d'un développement industriel de poudres métalliques destinées à la fabrication d'outils diamantés. Le travail a porté sur les alliages ternaires Fe-Co-W et Fe-Co-Mo. La détermination expérimentale d'équilibres de phases a été effectuée entre 930°C et 1400°C à partir de nuances équilibrées et sur la base de couples de diffusion. Plusieurs compositions ont été choisies pour développer de nouvelles nuances à caractéristiques mécaniques élevées. Le durcissement des alliages obtenu par traitement thermique a été étudié dans deux nuances Fe-20Co-18W et Fe-27Co-8Mo (compositions en masse). L'analyse en diffraction des rayons X complétée par des observations en microscopie électronique en transmission permet de relier l'évolution du durcissement et la microstructure des alliages. La détermination de la séquence de précipitation dans les systèmes étudiés a permis de proposer des nuances d'alliages et les traitements thermiques associés compatibles avec le procédé de fabrication et les performances mécaniques visées.

The study was carried out in order to develop metallic powders for the diamond tools. The work was focused on Fe-Co-W and Fe-Co-Mo ternary alloys. Phase equilibria were determined between 930°C and 1400°C owing to annealed alloys and also on the basis of diffusion couples. Several compositions were selected to develop new alloys with high mechanical properties. The effect of thermal treatments on the hardening of the alloys was studied for two compositions Fe-20Co-18W et Fe-27Co-8Mo (in mass). The evolution of hardening as a function of the microstructure features was examined using X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The sequence of precipitation was determined. New alloys and associated thermal treatment suitable to industrial manufacturing are proposed.