Controle de la solidification par effet seebeck

par Peter Lehmann

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de R. MOREAU.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Au cours de la solidification des alliages metalliques, du fait de la difference de pouvoir thermoelectrique entre le solide et le liquide, l'interface entre les deux phases peut etre consideree comme une jonction de thermocouple. Ainsi, lorsque cette interface est plane (donc isotherme), on accede directement a la temperature de celle-ci en mesurant la tension generee par l'ensemble solide-liquide. La premiere partie de ce travail est consacree au depouillement de mesures faites en microgravite. L'etude de la solidification en front plan a permis de montrer que dans ce cas, le regime de transport du solute etait purement diffusif. La destabilisation morphologique a ainsi pu etre etudiee dans les hypotheses du critere de mullins et sekerka. Lorsque l'interface est de type cellulaire, une densite de courant d'origine thermoelectrique apparait et le signal mesure a la fois la contribution thermique et la chute de tension ohmique. Un modele est developpe pour rendre compte de cet effet. A partir du signal il est alors possible de deduire la fraction liquide moyenne de la zone pateuse ainsi que les temperatures a la pointe et en fond de celle-ci. L'interaction d'un champ magnetique permanent avec ces courants thermoelectriques locaux cree une force de laplace. Dans la seconde partie, des experiences de solidification dendritique sont menees en configuration horizontale sous champ transverse. Cette force peut ainsi s'ajouter a la force de flottabilite ce qui permet de freiner ou d'augmenter la convection naturelle. Le regime de transport diffusif peut etre approche et notre modele permet de predire correctement la valeur du champ magnetique necessaire. Il est montre que l'espacement primaire interdendritique depend fortement du niveau convectif au voisinage du regime diffusif. Un modele simple est propose pour decrire la convection interdendritique dans cette configuration


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Informations

  • Détails : 187 P.
  • Annexes : 108 REF.

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