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Conference papers

Elaboration d'alliages a composition complexe par fabrication additive

Résumé : Le plus souvent, dans les zones de contacts mobiles des centrales nucléaires on utilise un revêtement base cobalt dénommé Stellite®. Il a une bonne tenue à la corrosion et un excellent comportement en situation de frottement. Malheureusement, le cobalt est un élément qui s’active facilement sous flux neutronique par formation de cobalt 60 qui peut alors contaminer le reste du système. Malgré de nombreuses propositions de matériaux substituts sans cobalt (base fer ou nickel), aucune solution ne s’est révélée totalement équivalent en termes de propriétés tribologiques. Les alliages à composition complexe (ACC) sont une nouvelle possibilité de recherche de substituts des alliages base cobalt. A la différence des alliages classiques, les ACC ne possèdent pas d’élément majoritaire, ils sont composés de plusieurs éléments en forte proportion. Si leur microstructure ne comporte qu’une seule phase, l’alliage est dit « à haute entropie ». Afin de réaliser ces ACC, la technique de projection laser est retenue. La présence de plusieurs distributeurs de poudres permet de contrôler la composition des alliages et de la faire varier continument au cours de l’élaboration. Ce procédé de fabrication additive permet de générer rapidement différents ACC et donc d’étudier l’influence de certains éléments sur leurs microstructures et leurs propriétés. Une première sélection d’éléments est proposée en tenant compte du cahier des charges de l’application, des considérations métallurgiques (dont une analyse bibliographique) ainsi que des capacités et limites du procédé. Après définition d’un plan d’expérimentation, plusieurs ACC sont élaborés en faisant varier les paramètres du procédé (puissance, vitesse de déplacement, débit des poudres, …) et la proportion respective des éléments retenus (par exemple Ni, Fe, Cr, Mo, Mn, Al, Ti, V). Ces ACC sont ensuite analysés par microscopie optique, micro-dureté, MEB (électrons secondaires, EDS …), DRX et EBSD. Cela permet de retenir les ACC les plus intéressants pour poursuivre par des essais de frottement sur tribomètre pion (céramique)-disque sous gaz neutre. Une relation entre le comportement en tribologie et la microstructure est établie. Cette étude nous a permis de réaliser une exploration initiale de ces ACC ainsi que de mieux comprendre leur comportement en tribologie. L’étude se poursuit par des tests complémentaires (tenue à la corrosion, essais mécanique…) et l’étude de nouvelles compositions
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https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-02338861
Contributor : Bibliothèque Cadarache <>
Submitted on : Wednesday, October 30, 2019 - 10:46:46 AM
Last modification on : Tuesday, April 28, 2020 - 11:28:16 AM

Identifiers

  • HAL Id : cea-02338861, version 1

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Citation

G. Huser, P. Aubry, I. Guillot, J. Couzinie, E. Rigal, et al.. Elaboration d'alliages a composition complexe par fabrication additive. Materiaux 2018, Nov 2018, Strasbourg, France. ⟨cea-02338861⟩

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