{"id":1644,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-the-principle-of-powder-sintering-in-metallurgy\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:06","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:06","slug":"the-principle-of-powder-sintering-in-metallurgy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/le-principe-du-frittage-des-poudres-en-metallurgie\/","title":{"rendered":"Le principe du frittage des poudres en m\u00e9tallurgie"},"content":{"rendered":"
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La m\u00e9thode dite de m\u00e9tallurgie des poudres consiste \u00e0 fabriquer une poudre de la mati\u00e8re premi\u00e8re de l'alliage \u00e0 produire, puis \u00e0 m\u00e9langer les poudres en quantit\u00e9 appropri\u00e9e et \u00e0 mettre sous pression et \u00e0 solidifier dans une certaine forme. Ces morceaux de poudre seront plac\u00e9s dans une atmosph\u00e8re r\u00e9ductrice (par exemple, l'hydrog\u00e8ne), chauff\u00e9s et fritt\u00e9s pour former un alliage. Il s'agit d'une m\u00e9thode m\u00e9tallurgique compl\u00e8tement diff\u00e9rente de la m\u00e9thode de coul\u00e9e pr\u00e9c\u00e9dente.<\/div>\n
Le frittage auquel il est fait r\u00e9f\u00e9rence ici peut \u00eatre simplement d\u00e9fini comme la promotion de l'agglom\u00e9ration de grains de cristal m\u00e9tallique par l'action de la pressurisation et du r\u00e9chauffement. Nous appliquons une certaine pression sur la poudre avec la composition d'alliage pour la compacter. \u00c0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, les poudres intimement en contact adh\u00e8rent les unes aux autres et remplissent progressivement les vides pour former un alliage \u00e0 haute densit\u00e9. La temp\u00e9rature de chauffage \u00e0 ce moment est la temp\u00e9rature de fusion du composant \u00e0 bas point de fusion dans le composant en alliage. Ainsi, le lingot d'alliage est fritt\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure au point de fusion de l'ensemble du composant en poudre. Cette m\u00e9thode est similaire \u00e0 la m\u00e9thode de combinaison des deux proc\u00e9d\u00e9s de fusion et de coul\u00e9e, et ses propri\u00e9t\u00e9s sont proches de celles des alliages coul\u00e9s. Mais d'un point de vue m\u00e9tallographique, ce devrait \u00eatre une branche de pi\u00e8ces moul\u00e9es en alliage.<\/div>\n
Le carbure c\u00e9ment\u00e9 est fabriqu\u00e9 par cette m\u00e9thode de m\u00e9tallurgie des poudres. G\u00e9n\u00e9ralement, des poudres telles que le tungst\u00e8ne, le carbone, le cobalt, le titane et le c\u00e9rium sont utilis\u00e9es pour le m\u00e9lange par lots, puis press\u00e9es et fritt\u00e9es pour former un alliage. Ainsi, le produit de ce proc\u00e9d\u00e9 m\u00e9tallurgique est \u00e9galement appel\u00e9 carbure c\u00e9ment\u00e9 fritt\u00e9 ou alliage de carbure c\u00e9ment\u00e9. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les m\u00e9thodes de m\u00e9tallurgie des poudres se sont d\u00e9velopp\u00e9es tr\u00e8s rapidement. Les carbures c\u00e9ment\u00e9s, les alliages p\u00e9trolif\u00e8res, les contacts \u00e9lectriques, les meules diamant\u00e9es en m\u00e9tal et les produits m\u00e9talliques d\u00e9coratifs sp\u00e9ciaux sont tous fabriqu\u00e9s par cette m\u00e9thode de m\u00e9tallurgie des poudres.<\/div>\n
Par exemple, le produit semi-fini press\u00e9 de 30 mm de longueur est maintenant chauff\u00e9 \u00e0 1000-1400 \u00b0 C. Le changement de volume du produit press\u00e9 \u00e0 environ 30 \u00b0 C pendant environ 5 minutes est illustr\u00e9 \u00e0 la figure 2-2. Le retrait commence g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 1150 \u00b0 C. Dans le cas du 6% Co, le retrait se d\u00e9roule tr\u00e8s r\u00e9guli\u00e8rement, se terminant \u00e0 environ 1320 \u00b0 C. Dans le cas du 10% Co, \u00e0 1180-1200 \u00b0 C, la contraction est temporairement interrompue. Au fur et \u00e0 mesure que la temp\u00e9rature continue d'augmenter, le retrait se poursuit rapidement et lorsque la temp\u00e9rature atteint 1300 \u00b0 C, elle a tendance \u00e0 s'\u00e9quilibrer.<\/div>\n

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Par la suite, \u00e9tant donn\u00e9 que le nombre de points de contact des particules et la zone de contact est remarquablement augment\u00e9, chacune des particules est dans un \u00e9tat de lib\u00e9ration facile de l'exc\u00e8s d'\u00e9nergie (\u00e9nergie libre) maintenue par elle-m\u00eame. Ainsi, \u00e0 partir d'environ 200 \u00b0 C, le cobalt commence \u00e0 diffuser, point auquel commence la premi\u00e8re \u00e9tape de frittage. Lorsque la temp\u00e9rature augmente \u00e0 nouveau, le \u03b2-Co est converti en \u03b3-Co \u00e0 environ 490 \u00b0 C. \u00c0 600 \u00b0 C, le carbone commence \u00e0 diffuser dans le cobalt et devient une solution de masse. Plus les particules de carbure de tungst\u00e8ne sont fines, ou meilleur est le carbure de tungst\u00e8ne rev\u00eatu de cobalt, plus ce ph\u00e9nom\u00e8ne de diffusion se produit rapidement. Cette diffusion a le m\u00eame effet que l'application d'une forte pression de compression au compact. Cependant, lors de la mont\u00e9e en temp\u00e9rature, pratiquement aucune phase liquide n'est observ\u00e9e \u00e0 cette temp\u00e9rature.<\/div>\n
Cependant, pr\u00e8s de cette temp\u00e9rature, la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion est consid\u00e9rablement augment\u00e9e. Habituellement, un alliage de duret\u00e9 de cobalt 6% est fritt\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature d'environ 1400 \u00b0 C. \u00c0 cette temp\u00e9rature, le WC se dissout progressivement dans la phase liquide, et en particulier le WC fin se dissout rapidement, et le grand WC a une grande \u00e9nergie de surface en raison de la forte partie d'angle. Il est rond apr\u00e8s sa dissolution. En cons\u00e9quence, la partie en phase liquide devient de plus en plus, et \u00e0 mesure que la r\u00e9action progresse vers la direction dans laquelle l'\u00e9nergie libre diminue, l'alliage se r\u00e9tr\u00e9cit et les pores diminuent progressivement. Par contre, dans la partie o\u00f9 les particules de carbure de tungst\u00e8ne sont en contact les unes avec les autres, le ph\u00e9nom\u00e8ne de diffusion volumique, notamment de diffusion en surface, continue de se produire. Il est \u00e9galement possible que les particules de carbure se lient les unes aux autres. En outre, le WC peut \u00e9galement pr\u00e9cipiter localement \u00e0 partir de la phase liquide \u00e0 une partie o\u00f9 le carbure de tungst\u00e8ne entre en contact. En cons\u00e9quence, diverses raisons ont provoqu\u00e9 la croissance des grains de carbure de tungst\u00e8ne, entra\u00eenant un alignement dense. Cependant, la temp\u00e9rature est encore augment\u00e9e et lorsqu'elle d\u00e9passe 1600 \u00b0 C, du gaz est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 \u00e0 l'int\u00e9rieur du produit, provoquant l'expansion de l'arrangement cristallin. On dit que le gaz est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la pr\u00e9sence d'impuret\u00e9s telles que SiO2. Au contraire, si la temp\u00e9rature est abaiss\u00e9e, les particules de WC dissoutes dans la phase liquide sont pr\u00e9cipit\u00e9es sur les particules de WC ayant une faible \u00e9nergie de surface. M\u00eame apr\u00e8s la disparition de la phase liquide \u00e0 l'\u00e9tat solide, le carbure de tungst\u00e8ne continue de se s\u00e9parer jusqu'\u00e0 ce qu'il ne reste que 1%.<\/div>\n

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Pendant le processus de frittage, le carbure de tungst\u00e8ne pr\u00e9sent sous la forme d'une masse fondue dans le cobalt se d\u00e9place sur une petite distance et est li\u00e9 au carbure de tungst\u00e8ne non dissous, de sorte qu'aucune structure in\u00e9gale telle qu'un alliage coul\u00e9 ne se forme. L'acier contenant une grande quantit\u00e9 de perlite est vieilli et durci par la pr\u00e9cipitation du carbone fondu du fer alpha. En revanche, pendant le processus de frittage, les particules de WC agissent comme une nucl\u00e9ation efficace, il n'y a donc pas de ph\u00e9nom\u00e8ne de durcissement par le temps, de sorte que la structure est uniforme et tr\u00e8s stable, insensible au traitement thermique, et la duret\u00e9 ne change pas m\u00eame \u00e0 relativement haute les temp\u00e9ratures. La figure 2-3 montre la duret\u00e9 \u00e0 haute temp\u00e9rature de l'acier \u00e0 outils, de l'acier rapide, de l'alliage coul\u00e9, de l'alliage stellite (Co-Cr-W) et du carbure c\u00e9ment\u00e9 WC + Co.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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The so-called powder metallurgy method is to make a powder of the raw material of the alloy to be produced, and then mix the powders in an appropriate amount and pressurize and solidify into a certain shape. These powder pieces will be placed in a reducing atmosphere (for example, hydrogen), heated and sintered to form…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1644","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1644","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1644"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1644\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1644"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1644"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1644"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}