Etude de la Compressibilité et du Frittage du Mélange de Fe-Cu : Influence de l’ajout de Carbone

Abstract

Le but de ce travail est l’étude de la compressibilité et du frittage de mélanges de poudres de Fe-Cu et l’influence de l’ajout de carbone. Nous avons en premier lieu étudié la compression du Fe pur, du Cu pur et d’un mélange Fe-20%Cu. Dans les cas du Fe pur et du Cu pur, nous avons noté que le comportement des poudres à la compression obéit bien au modèle de compressibilité de Heckel. Ce modèle étant caractérisé par trois phases de compression facilement repérables sur la courbe de compressibilité : réarrangement des particules, la déformation plastique des particules et écoulement plastique. Pour le mélange Fe-20%Cu, le cuivre, plus ductile, influe sur le comportement du mélange à la compression par diminution de la pression à laquelle commence la phase des déformations des particules. Ensuite, nous nous sommes intéresses à l’étude du frittage du système Fe-x%Cu (x=6,8, 10, 15, 20, 25, 30% en masse) avec plusieurs paliers de maintien lors du traitement thermique de frittage (1,5, 10,20, 30,45 et 60mn). Nous avons constaté un retrait volumique suite au frittage et, par observations au microscope optique et au microscope électronique à balayage, avons mis en évidence comment se traduit cette densification dans la microstructure du matériau fritté. Concernant le mélange Fe-20%Cu, du carbone-graphitea été ajouté au mélange avec des teneurs de 0,2 ; 0,4 et 0,6%. Nous avons constaté que le retrait volumique lors du frittage augmente avec l’augmentation de la teneur en carbone pour atteindre 35,08% pour 0.6%C lors après 60 mn de maintien à la température de frittage. Dans ce dernier cas, il semble qu’une amélioration des propriétés mécaniques du fritté est possible étant donné que la diffusion du carbone dans les particules de Fe permet de les transformer en particules d’acier. Ce qui constitue une perspective à ce travail.