Etude de la croissance du grain equiaxe dans les alliages surfondus. Application a l'alliage ag-cu

par Olivier Dumas

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de M. PAPOULAR.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Un bain liquide surfondu solidifie frequemment par l'intermediaire de grains equiaxes (petits solides apparus au sein du liquide, et non au niveau de ses surfaces limitantes). Hormis aux surfusions evanescentes, un grain equiaxe se presente sous la forme d'un milieu ramifie solide-liquide, dont le developpement est assure par l'avancee de pointes dendritiques. Leur vitesse s'estime a partir de la loi d'ivantsov et d'un critere de stabilite ; en se limitant a des pointes chimiques, il est necessaire de verifier que la presence de sources solutales (milieu ramifie, pointes voisines) ne viendra pas perturber l'homogeneite chimique du liquide a hauteur de la pointe, pour pouvoir appliquer la relation d'ivantsov. Par ailleurs, le grain rejette de la chaleur latente (dont resulte la recalescence). Si les pointes sont degagees de la couche thermique de ce rejet, elles ne sont plus rechauffees (pointes libres). La partie theorique de cette these, incluant une modelisation numerique du developpement du grain, a permis d'aboutir a la conclusion que c'est la taille du domaine de croissance alloue a un grain, comparee aux longueurs caracteristiques des rejets, qui va dicter la nature du regime dendritique. Dans la partie experimentale de cette these, la mise au point d'une procedure d'obtention de fortes surfusions sur des masses importantes d'ag-cu a permis de realiser de nombreux cyclages fusion-solidification balayant de larges plages de surfusion et de concentration. Les recalescences resultantes ont ete recueillies. Le critere de stabilite fait appel a une constante de stabilite, qui, selon certaines theories, depend de l'anisotropie de la tension de surface solide/liquide. Il a ete etudie si les profils de recalescence experimentaux pouvaient s'interpreter de maniere coherente a l'aide du modele numerique, en se servant de la constante de stabilite comme parametre ajustable et dans une hypothese de monocristallinite. Cette derniere a pu s'estimer sur des coupes metallographiques


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  • Détails : 142 P.
  • Annexes : 109 REF.

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