Mecanismes de dissolution et de precipitation dans les carbures cementes wc/co

par Olivier Lavergne

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Colette Allibert.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Les carbures cementes wc/co sont des cermets prepares par metallurgie des poudres. L'evolution microstructurale au cours du frittage avec phase liquide se caracterise par le grossissement moyen de l'ensemble des grains de wc (croissance normale) et par l'apparition de tres gros grains (croissance anormale). Les proprietes mecaniques etant optimisees par une microstructure fine, industriellement, des inhibiteurs de grossissement, entre autres cr#3c#2 et vc, sont ajoutes en faible quantite (<1pds%) dans le melange de poudres de depart. Pour tenter d'expliquer l'evolution microstructurale de ces materiaux, nous avons etudie : - les mecanismes de dissolution de wc dans co en phase solide, a 1200c, par la technique des couples de diffusion, et en phase liquide, a 1450c, par la methode du cylindre tournant. Les resultats montrent qu'au cours de la dissolution, l'equilibre est realise aux interfaces. Les elements cr et v ont le meme effet qu'un petit exces de w : ils favorisent la formation des phases (m#6c) et '(m#1#2c). Dans tous les cas, la cinetique de dissolution de wc dans co est rapide, controlee par diffusion. - les mecanismes de precipitation de wc a partir d'un liquide sursature en w et c. Pour cela, nous avons analyse experimentalement : * l'evolution microstructurale dans des echantillons frittes prepares a partir de poudres de wc submicroniques. Cette etude a permis de definir plus clairement les phenomenes associes aux notions de croissance normale, anormale et inhibee. Les resultats montrent notamment que cr#3c#2 n'a pas pour effet d'inhiber la croissance mais seulement de la retarder ou de la ralentir. * les microstructures de solidification obtenues a partir de liquides sursatures en w et c. Les resultats montrent d'une part que la germination de wc est tres difficile et d'autre part que la croissance peut etre rapide en condition de fortes sursaturations. D'apres les resultats, l'evolution microstructurale des frittes est limitee par l'etape de precipitation. Les differences de tailles observees s'expliquent par des differences de sursaturation locale dans la phase liquide conduisant a un ou plusieurs mecanismes de germination-croissance. L'effet des elements cr ou v pourrait etre relie a un diminution de l'activite de c dans les phases liquides quaternaires.


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  • Détails : 2 VOL., 216 P.
  • Annexes : 169 REF.

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