Caractérisation et assemblage de matériaux métalliques obtenus par projection thermique sous basse pression

Résumé
La mise en forme par projection thermique consiste à réaliser un ou plusieurs dépôts d'épaisseurs variables à la surface d'un mandrin sacrificiel présentant la forme complémentaire de la pièce à obtenir. Ce mandrin est ensuite éliminé pour libérer la structure constituée uniquement du ou des dépôts. Les caractéristiques de plusieurs matériaux métalliques présentant un intérêt majeur pour une mise en forme par projection thermique sous basse pression (VPS : Vacuum Plasma Spraying) ont été étudiées : à savoir les superalliages Astroloy (NK 17 CDAT) et Inconel 625 (NC 22 DNb), le TA6V (Ti-6Al-4V) et le NARloy-Z (désignation US de l'alliage Cu Ag 3 Zr 0.5). Il ressort de cette étude que des dépôts épais (de 1 à 20 mm d'épaisseur) à caractéristiques mécaniques se rapprochant de celles des matériaux forgés ou MDP peuvent être obtenus. Ces matériaux sont recristallisées directement après projection selon la température d'élaboration ou après un traitement thermique. Leur structure est principalement caractérisée par une porosité faible, voisine dans la plupart des cas de 1%, et par une taille de grain très fine. L'étude des propriétés mécaniques révèle des contraintes à rupture élevées mais une certaine perte de ductilité, en particulier à haute température par rapport aux matériaux standards équivalents. L'assemblage de matériaux VPS sur des matériaux forgés a été étudié par des tests de traction-adhérence dérivés de ceux indiqués par la norme ASTM 633-79. L'ensemble des résultats obtenus à ce jour montre que les perspectives de la mise en forme par projection thermique sont prometteuses étant données la qualité, la diversité et la vitesse de réalisation des dépôts. Cette technique permet de plus la réalisation de structures multicouches avec la possibilité de réaliser des interfaces à gradient de composition.