Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les composites à matrice métallique (CMM) et particules de SiC offrent potentiel de résistance, de module de Young et de tenue à l'usure supérieurs à ceux obtenus couramment par les alliages conventionnels. Le mélange de particules de carbure de silicium au métal liquide est considéré, en principe, pour être la manière la plus directe et la plus économique de production des CMM où le matériau composite peut être transformé directement en pièce moulée. Dans le présent travail, certains facteurs importants influençant la microstructure et les propriétés finales des composites contenant 10% (volumique) de particules de SiC sont particulièrement étudiés. Ces facteurs comprennent la quantité de silicium de 1' alliage de la matrice (7 et 10% en masse), la vitesse de refroidissement qui influencent la distribution des particules et l'effet de renforcement.

L'effet du traitement thermique de mise en solution (T4) sur les deux alliages F3A.10S et F3S.10S est étudié. La mise en solution est effectuée à une température de 540°C, le temps de mise en solution étant de 4, 8,12 et 24 heures. Les températures et le temps de vieillissement varient respectivement de 155 à 160°C et de 5 à 24 heures. Les paramètres étudiés sont la limite élastique, la limite ultime, l'allongement à la rupture. L'examen métallographique montre un développement graduel de la structure de l?eutectique, suite au traitement de mise en solution. Le traitement de mise en solution optimal se situe autour de 540°C pour des temps de l'ordre de 8 à 12 heures.

Pendant le traitement de mise en solution, nous observons un phénomène de sphéroïdisation du silicium (forme, aspect ratio et taille en um2) et une mise en solution du magnésium avec une stabilisation des propriétés mécaniques (résistance à la traction). Durant le traitement de vieillissement, il y a précipitation de composé Mg2Si qui influence les propriétés mécaniques finales.