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Poster De Conférence Année : 2010

Microstructures et duretés d’alliages nickel-chrome, cobalt-chrome et fer-chrome très riches en carbone

Résumé

Au-delà des bonnes propriétés de résistance à la corrosion aqueuse ou à haute température auxquels il conduit, le chrome présent dans les alliages métalliques peut aussi servir à la formation de carbures en présence de carbone. La présence de ces carbures de chrome induit potentiellement des modifications de propriété pour ces alliages, notamment de dureté. De fait, l’addition d’une grande quantité de carbone à un alliage binaire à base de nickel ou de cobalt et contenant suffisamment de chrome, peut conduire en pratique à des niveaux élevés de dureté laissant espérer une grande résistance aux phénomènes d’usure en service. Dans cette étude différents alliages à 30% de chrome et contenant une teneur en carbone jusqu’à 5% ont été élaborés par fonderie, puis caractérisés des points de vue microstructures et duretés obtenues, afin de mieux connaître les propriétés correspondantes associées à la présence de très fortes fractions de carbures dans de tels alliages. Les fractions volumiques de carbures peuvent donc atteindre 40% avec les alliages à base de nickel et même 50% avec les alliages à base de cobalt, avec des duretés montant jusqu’à presque 400 et presque 650 Hv30kg respectivement. Il s’agit apparemment des valeurs maximales possibles puisque l’augmentation de dureté avec la teneur en carbone est stoppée par l’apparition du graphite. Les deux systèmes ont donc donné le maximum qu’ils pouvaient. Une étude actuellement en cours, portant sur des alliages de type Fe-30%Cr-2,5 à 5%C, montre par ailleurs que pour des alliages similaires à base de fer, le caractère hypereutectique avec présence de carbures pro-eutectiques est atteint dès 3%C, donc après les 1,6%C des base Ni-30%Cr mais avant les 3,5%C des base Co-30%Cr. Les duretés de ces alliages peuvent atteindre les 1000 Hv30kg et pour 5% de carbone le graphite n’est pas encore vraiment apparu pour les mêmes conditions de solidification. L’apparition du graphite apparaît vraiment comme un frein à la course à la dureté.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03677694 , version 1 (24-05-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03677694 , version 1

Citer

Ophélie Hestin, Elise Souaillat, P. Lemoine, Grégory Michel, Patrice Berthod. Microstructures et duretés d’alliages nickel-chrome, cobalt-chrome et fer-chrome très riches en carbone. Matériaux 2010, Oct 2010, Nantes, France. ⟨hal-03677694⟩
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