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Science et ingénierie des matériaux et des procédés

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Mis à jour le 23 mai 2011
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Réactivité et propriétés mécaniques des interfaces entre un alliage Al-Si et un renfort Fe ou Ti

Le 17 mai 2011 à 14h00 Amphithéâtre de la Bibliothèque Universitaire Domaine Scientifique de la Doua Villeurbanne Thèse préparée aux laboratoire LMI - Univ. Lyon 1 et SIMaP - Grenoble sous la direction de Jean Claude VIALA, Olivier DEZELLUS et Muriel BRACCINI Résumé L'objectif de ce travail est d'établir des relations entre chimie d'interface et propriétés mécaniques dans les assemblages bimétalliques. Il met en évidence que les mécanismes qui contrôlent le développement d'une interface entre alliage Al-Si et renfort ferreux ou titane ont une influence majeure sur les propriétés mécaniques de cette interface. La caractérisation mécanique des interfaces est réalisée par un test de flexion 4 points sur des lames bimétallique élaborées par aluminiage au trempé sur lesquelles un raidisseur est rapporté par collage ou surmoulage. L'évolution de la chimie de la zone de réaction interfaciale est provoquée par un traitement thermique à 535°C à différents temps. La caractérisation des zones de réaction ainsi que des chemins de fissuration est réalisée par diffraction des rayons X et microsonde électronique. Pour les interfaces Fe/A-S7G03 brutes d'élaboration, avant traitement thermique, l'analyse des essais mécaniques conduit à l'obtention d'une valeur du taux de restitution d'énergie de 23 J/m2 qui correspond à la propagation d'une fissure dans la phase Al5Fe2(Si). En ce qui concerne les interfaces Ti/A-S7G03, leur force n'a pas permis la propagation d'une fissure dans les conditions de l'essai. A la suite d'un traitement thermique à 535°C, les interfaces Fe/A-S7G03 sont fragilisées par le mécanisme de croissance de la couche de réaction interfaciale qui conduit à l'apparition de porosités Kirkdendall en son sein. A l'inverse, dans le cas des interfaces Ti/A-S7G03, aucun affaiblissement de l'interface n'est associé au traitement thermique en raison d'un mécanisme de croissance différent. Membres du Jury M. Marc LOMELLO TAFIN Université de Savoie rapporteur M. Patrice PEYRE Arts et Métiers ParisTech rapporteur M. Dominique GREVEY Université de Bourgogne Mme. Muriel BRACCINI INP de Grenoble M. Olivier DEZELLUS Université Claude Bernard- Lyon 1 M. Jean Claude VIALA Université Claude Bernard- Lyon 1

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    mise à jour le 23 mai 2011

    Univ. Grenoble Alpes