Elaboration et Caractérisation d’un Alliage Ferro-TiC
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Date
2017
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Abstract
L’objectif de ce travail est d’élaborer un composite Fe-TiC par une nouvelle et simple
méthode de fabrication. Cette dernière est basée sur deux processus cumulatifs ; le frittage
conventionnel et le forgeage à chaud avec un marteau-pilon respectivement. La matrice des
échantillons étudiés est variée de l’acier au carbone à l’acier fortement allié en utilisant des
poudres d’alliage. Le produit obtenu présente plusieurs avantages relativement aux cermets
traditionnels à base de WC-Co. À l’état recuit, ces matériaux peuvent être facilement usinés.
A l’état trempé, le matériau acquiert une dureté extrêmement élevée renforcée par dispersion
des particules de TiC.
Les résultats obtenus ont montré qu’après le processus de frittage, la densité relative des
échantillons élaborés est améliorée de 86% à 95,8% sans aucun processus de densification
additionnel. Sinon, afin d’assurer une densification maximale et d’améliorer en plus la
solubilité des éléments d’addition, le processus de forgeage à chaud est appliqué. En effet, le
produit final obtenu est un acier renforcé par des particules de TiC avec une densité relative
qui dépasse 99% (environ 6,5 g / cm3) dans lequel 30%Pds des particules de TiC sphériques
et semi-sphériques sont réparties de manière homogène dans la matrice métallique.
Les résultats expérimentaux révèlent que la composition du liant influence fortement sur le
comportement tribologique et les propriétés mécaniques des composites Fe-TiC étudiés. En
outre, les ajouts de chrome modifient sensiblement le coefficient de frottement ainsi que la
trempabilité de la matrice métallique de ces composites. L’incorporation des particules de TiC
(30%Pds) dans la matrice métallique conduit à une amélioration sensible de la dureté et du
module de Young des échantillons (dureté et module de Young dépassent 69 HRC et 290 GPa
successivement). Il en résulte une amélioration immense de la résistance à l’usure du matériau.
Les meilleurs comportements tribologiques face au partenaire statique (alumine) ont été
enregistrés dans le cas des composites frittés-forgés (jusqu’à 2.7x10-7 mm3
/N/m).