Etude thermocinétique de la dissolution de métaux solides (fer et nickel) dans l'aluminium liquide

par Karine Bouché

Thèse de doctorat en Spectrométries et physicochimie structurale

Sous la direction de A. COULET.

Soutenue en 1995

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Lorsqu'un metal solide est mis au contact d'un metal liquide, des transferts de masse interviennent de part et d'autre de l'interface ainsi constituee. Dans le cas des systemes fer-aluminium et nickel-aluminium, des reactions chimiques interfaciales sont associees a ces phenomenes et conduisent a la formation de phases intermetalliques a la surface du solide. Au cours de la dissolution du fer et du nickel dans l'aluminium liquide, il a ete observe, en conditions isothermes, la formation de deux couches de composes intermetalliques les plus riches en aluminium des diagrammes de phases des deux systemes binaires (fe#2al#5, feal#3 et ni#2al#3, nial#3, respectivement). Les cinetiques paraboliques determinees experimentalement pour la croissance des phases intermediaires, ainsi que pour la dissolution du metal solide indiquent que ces processus sont essentiellement gouvernes par des mecanismes diffusionnels. Une etude calorimetrique, realisee afin d'etablir les bilans enthalpiques, a egalement permis de mettre en evidence un lien entre la formation transitoire des couches intermetalliques au cours de la dissolution et la thermogenese du phenomene. Enfin, une etude parametrique a ete developpee a partir d'une modelisation des phenomenes de croissance de phases, fondee sur les lois de diffusion. Les influences relatives des differents parametres de la diffusion (concentrations aux interfaces, coefficients de diffusion dans les differentes phases) sur les vitesses de deplacement des interfaces ont ete determinees. Les resultats theoriques rendent compte de facon satisfaisante des observations experimentales

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