Étude de la fluidité d'alliages légers moulés en moule permanent en relation avec la formation des bifilms dans les alliages liquides

点击翻译按钮获取中文摘要

Cette proposition de recherche porte sur l'étude de la fluidité d'alliages d'aluminium et de magnésium moulés en moules permanent et de l'influence de bifilms d'oxyde sur la fluidité. En fonderie, on connaît la difficulté de bien remplir les pièces minces et reproduire les fins détails en raison de la tension superficielle plus élevés chez les alliages dont la surface est oxydés. Les films d'oxydes doubles entraînés dans l'alliage liquide (appelés bifilms) sont responsables de pertes de fluidité de plus de 50% dans certains cas. Les bifilms peuvent provenir de lingots contaminés, être formés pendant l'élaboration de l'alliage ou le remplissage des moules. Malgré que l'influence négative des oxydes sur la fluidité est connue depuis très longtemps, aucune étude n'a jamais caractérisé l'influence des bifilms sur la fluidité car leur présence est difficile à établir dans la masse liquide. Ainsi, toutes les données publiées jusqu'à maintenant sont plus ou moins contaminées par ces bifilms qui atténuent la fluidité réelle des alliages et contribue à fausser les résultats des simulations. Des travaux récents menés dans les laboratoires du professeur John Campbell ont montré qu'il était possible de caractériser leur présence avec le test RPT (Reduced Pressure Test) au cours duquel on fait gonfler sous vide partiel un petit échantillon de l'alliage liquide. Le gonflement fait dilater les bifilms d'oxydes et en permet le dénombrement (indice de la concentration en bifilms). Ainsi en variant la quantité d'oxydes et en choisissant soigneusement la nature et la concentration en éléments d'alliage il est prévu élaborer des échantillons liquides plus ou moins chargés de bifilms d'oxydes et d'en étudier la fluidité. Une hypothèse examinée est que l'influence des bifilms dépend de la nature de l'oxyde formé car, selon la nature de l'alliage, certains oxydes sont plus épais et tenaces alors que d'autres sont plus minces et plus faciles à fragmenter. Les fluidités ainsi évaluées permettront de mieux simuler le comportement des alliages lors du remplissage des moules et de mettre au point diverses stratégies de filtration pour les retenir à l'entrée des moules et ainsi de les empêcher de nuire.