Méthode d'élaboration et propriétés mécaniques de composites duralumin / fibres ou particules céramiques, obtenus par métallurgie des poudres et filage

par Jana Kryze

Thèse de doctorat en Mécanique et matériaux

Sous la direction de Didier Baptiste.


  • Résumé

    Nous avons mis au point un procédé de fabrication de composites à matrice métallique, dont nous avons montre l'efficacité pour divers renforts céramiques, fibres de carbone, fibres d'alumine saffil, ou particules de carbure de silicium. Nous avons comparé les comportements en traction monotone de ces composites en fonction du type de renfort. L'utilisation de modèles de calcul du type Mori-Tanaka nous a permis de mieux comprendre l'influence des divers paramètres microstructuraux tels que la fraction volumique ou l'orientation des renforts. Nous avons mis en parallèle les résultats d'essais en traction simple, l'observation au microscope de la structure initiale et de la structure endommagée du composite, et l'observation in-situ de l'évolution de l'endommagement. Un traitement thermomécanique de type T351, calqué sur celui de la matrice, permet de tirer parti à la fois du durcissement structural de la matrice et de l'écrouissage élevé induit par les renforts. Le composite renforce par fibres de carbone présente un allongement à la rupture très faible, que nous avons attribué a une faible résistance de l'interface fibre-matrice. Le composite renforcé par fibres d'alumine présente une interface fibre-matrice forte, grâce à la formation de cristaux de spinelles par réaction de l'alumine avec le magnésium de l'alliage. Ceci semble expliquer son bon allongement à rupture. Ce composite présente, en revanche, une réserve de contrainte quasi nulle après le début de la plasticité, et une contrainte à la rupture inferieure a celle de la matrice. Le composite renforcé par particules de carbure de silicium semble le meilleur compromis pour les applications a température ambiante. Un essai comparatif a 180°C montre cependant qu'en température, la limite d'élasticité du composite a renfort particules de sic chute davantage que celle du composite a renfort fibres de carbone

  • Titre traduit

    Fabrication method and mechanical properties of duralumin matrix with ceramic fiber or particle reinforcement made by powder metallurgy and extrusion


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Informations

  • Détails : 1 vol. (310 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 100 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 57427
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