Influence des paramètres de broyage et de frittage sur la microstructure d'alliages O. D. S. à base de tungstène

par Marie-Noëlle Avettand-Fenoël

Thèse de doctorat en Sciences des Matériaux

Sous la direction de Roland Taillard et de Jean-François Carpentier.

Soutenue en 2003

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'objectif de l'étude consiste à élaborer un alliage très réfractaire contenant une dispersion fine et homogène de particules d'oxydes, à partir de poudres élémentaires de tungstène, et d'yttrium ou d'oxyde d'yttrium. Les échantillons sont élaborés par broyage mécanique et frittage. L'intérêt du broyage est de générer une nanostructure qui permette de réduire la ségrégation intergranulaire de l'oxygène et partant d'améliorer la ductilité du tungstène. L'espoir est aussi de faire entrer de l'yttrium en solution solide dans le tungstène afm qu'il élimine l'oxygène du tungstène au cours du broyage et conduise à une distribution optimisée des particules d'oxyde. Le travail utilise des techniques de caractérisation complémentaires afin d'étudier la microstructure des échantillons à chaque stade de leur élaboration, i. E. De l'état pulvérulent jusqu'à l'état fritté. Dans un premier temps, l'effet des paramètres opératoires de broyage (nature du système, durée, atmosphère de broyage. . . ) et de la composition chimique des mélanges sur le comportement mécanique des poudres est développé. L'accent est mis sur les évolutions avec la durée de broyage 1) de la morphologie et de la granulométrie des particules de poudre, 2) de l'état d'oxydation et de la qualité de la distribution de la secondephase à base d'yttrium. L'ensemble de ces paramètres conditionne à la fois la cinétique de développement de la nanostructure et l'introduction de phases contaminantes (issues de l'atmosphère et du système de broyage). L'influence des conditions de frittage (atmosphère, durée du palier, préfrittage) sur la densification des échantillons broyés est ensuite présentée et discutée. La densité des frittés est améliorée par la présence d'additifs issus ou non de la contamination par le système de broyage. L'étude microstructurale et dilatométrique des échantillons permet de préciser les mécanismes de frittage. La stabilité thèrmique de la taille des grains et de la dispersion des secondes phases sont également considérées. Finalement, la microstructure et la densité des échantillons frittés sont corrélées à quelques unes de leurs propriétés mécaniques et des voies d'amélioration du procédé d'élaboration sont proposées.

  • Titre traduit

    Effet of ball milling and sintering parameters on the microstructure of oxide dispersion strengthened tungsten based alloys


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Informations

  • Détails : 318 p.
  • Annexes : Bibliogr. p. 301-318 et à la suite de chaque chapitre.

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