Développement d'alliages de surface élaborés sous faisceau laser sur substrat aluminium : application au rechargement de surface
Langue Français
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Auteur : Dubourg, Laurent
Date de soutenance : 30-06-2002
Directeur(s) de thèse : Hlawka, Françoise
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Discipline : Sciences de l'ingénieur
Classification : Génie chimique, technologies alimentaires
Mots-clés libres : Aluminium
Mots-clés :
- Aluminium
- Thèses et écrits académiques
- Aluminium
- Thèses et écrits académiques
- Aluminium
- Thèses et écrits académiques
- Faisceaux laser
- Thèses et écrits académiques
- Nanotechnologie
- Thèses et écrits académiques
- Usure (mécanique)
- Thèses et écrits académiques
Résumé : L'étude a été menée selon 2 axes : le développement du rechargement laser sur aluminium et l'amélioration des propriétés mécaniques des revêtements. L'originalité du travail a résidé dans la mise en œuvre de lasers Nd:YAG couplés avec une buse d'injection coaxiale et dans la pluralité des alliages étudiés (base Al avec addition de 1 ou 2 éléments : Cu, Co, Cr, Fe, Mo, Ni, Si et Sn, élaboration de matériaux composites avec renfort de carbures : WC, TiC ou SiC).En premier lieu, une technique d'alliage de surface par prédépôt a été utilisée sur un substrat d'aluminium 1050. Des alliages binaires ont ainsi été réalisés avec des teneurs en soluté de 0 à 50 wt.%. Selon l'élément et sa proportion, les matériaux présentent des microstructures variées (hypoeutectique, eutectique ou hypereutectique), un durcissement important (250-300 HV0,2) et une amélioration de la tenue à l'usure adhésive. La nanoindentation nous a permis d'analyser l'isotropie mécanique de ces alliages et d'appréhender leur comportement élastique et plastique (module d'élasticité, retour élastique et index plastique). En considérant l'ensemble de ces propriétés, les éléments les plus performants pour l'alliation de l'aluminium sous faisceau laser nous a semblé être le cuivre, le molybdène, le nickel et le silicium. Dans un deuxième temps, deux ensembles optique/tête d'injection ont été mis au point avec des lasers Nd:YAG de 2 et 4 kW pour l'opération de rechargement sur un substrat AS7G. Le travail a alors été poursuivi selon trois voies :L'élaboration d'alliages ternaires d'aluminium avec les éléments retenus précédemment (Cu, Mo, Ni, Si). Ces matériaux ont révélé un durcissement proche de 500 HV5 sans fissure et une meilleure résistance à l'usure adhésive que les alliages binaires.L'étude des déformations du substrat et des contraintes résiduelles au sein du revêtement.La fabrication de composites à matrice métallique avec renfort de carbures (WC, SiC et TiC). L'ajout de renforts et de silicium augmente la dureté globale du CMM et influence fortement le régime d'usure.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-285021
Type de ressource : Thèse
