Effets du champ magnetique sur la solidification d'alliages : texturation, blocage de la convection de marangoni et separation par force magnetique

par SYLVAIN RAKOTOARISON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Robert Tournier.

Soutenue en 1995

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'utilisation du champ magnetique lors de la solidification d'alliages est un procede d'elaboration developpe au sein de notre laboratoire afin d'obtenir une meilleure microstructure. Le champ homogene oriente le nickel selon sa direction de facile aimantation grace a son anisotropie magnetocristalline. Le champ renforce l'effet d'orientation du gradient thermique et reduit la convection, ce qui ameliore la qualite cristalline et permet une elaboration plus rapide et mieux controlee de monocristaux textures. Nous comparons les effets lies au gradient thermique avec ceux provenant du champ, en etudiant differentes configurations geometriques (champ parallele ou perpendiculaire au gradient thermique). L'effet du champ sur l'orientation dendritique domine l'effet thermique jusqu'a un gradient thermique seuil. Les trempes en creuset froid inductif simulent les soudures lorsqu'une force magnetique est appliquee vers la paroi froide. A partir d'un champ de 1,5 tesla, l'agitation thermique du metal liquide est considerablement attenuee en le stabilisant dans le creuset. En outre, la reduction de la convection s'applique dans tout le lingot, ce qui encourage la formation de grains plus gros. Le champ magnetique bloque aussi la convection de marangoni ; il modifie de facon remarquable la structure cristalline de la zone de derniere solidification. De plus, en elaborant des aciers inoxydables austenitiques (fer-chrome-nickel) et des inconels (nickel-chrome), nous montrons que la force magnetique permet une structure de grains plus fine, plus allongee et plus homogene par un renforcement des echanges thermiques avec le creuset froid. Enfin, il est possible d'agir sur la repartition des impuretes. Nous accelerons la decantation des particules de tin contenues dans l'inox grace a la force magnetique. L'influence de celle-ci est egalement constatee sur le mouvement des particules de cr#2o#3 dans l'inconel fondu. Le champ magnetique permet aussi la floculation d'inclusions de sulfure de manganese dans l'inox.

  • Titre traduit

    Effects of magnetic field on alloy solidification : texturation, marangoni convection blocking and magnetic force separation


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Informations

  • Détails : 2 VOL., 408 P.
  • Annexes : 91 REF.

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