Elaboration et caracterisation de composites particulaires a matrice a base de fer pour applications tribologiques

par CAROLE JEAN-FRANCOIS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de G. CIZERON.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .


  • Résumé

    L'objectif de cette etude a ete de developper, par metallurgie des poudres, des materiaux a structure multiphasee, compose de particules dures dispersees dans une matrice a base de fer. Ces materiaux sont caracterises par une bonne resistance mecanique (au moins equivalente a celle de la matrice seule) ainsi que des proprietes ameliorees en frottement/usure. Dans le cadre de l'etude, les matrices retenues ont ete realisees a partir de poudres commerciales a base de fer, couramment utilisees dans l'industrie automobile, contenant certains elements d'addition (tels que cu, ni et mo). D'autre part, notre choix concernant la nature des renforts particulaires s'est oriente vers des ceramiques, soit du type oxyde (al#2o#3, al#2o#3/tin ou zro#2), soit du type carbure (vc, zrc ou nbc). Lors de l'elaboration de ce type de materiaux composites, il est important qu'aucune reaction excessive n'intervienne entre la matrice et le renfort. Le comportement des particules ceramiques vis-a-vis des matrices a base de fer a ete etudie par dilatometrie, et complete par des observations micrographiques. L'etude du comportement tribologique de ces materiaux, en milieu lubrifie et dans diverses conditions de pression et de temperature, a ete conduite a l'aide d'un tribometre du type pion/disque (disque=acier, pion=composite). Le materiau qui semble remplir toutes les exigences (usure faible du pion, usure minimisee de l'antagoniste et coefficient de frottement stable quelles que soient les conditions de sollicitation) est celui a base de distalloy se contenant 5% vol. D'al#2o#3/tin. Cette fraction volumique correspond a l'ajout maximum de renfort particulaire a incorporer a la matrice pour eviter une trop forte degradation des caracteristiques mecaniques de la matrice. Les caracteristiques des matrices a base de fer peuvent encore etre ameliorees par l'emploi d'ajouts supplementaires tels que du graphite dans le but d'accroitre la resistance mecanique des materiaux et/ou du cuprophosphore pour faciliter le frittage


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Informations

  • Détails : 364 P.
  • Annexes : 80 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012978
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