Personne :
Tougas, Bernard

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Tougas
Prénom
Bernard
Affiliation
Faculté des sciences et de génie, Université Laval
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ncf11855465
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Contributions à l'amélioration de l'usinabilité des pièces fabriquées par métallurgie des poudres à l'aide de particules de deuxième phase

2008, Tougas, Bernard, Blais, Carl

La métallurgie des poudres (MP) est un procédé permettant de produire des pièces aux cotes quasiment finales. Cependant, l'importante proportion de porosité présente dans les pièces conçues par MP diminue significativement leur l'usinabilité comparativement aux pièces coulées ou corroyées. Heureusement, le pré-alliage des aciers au sulfure de manganèse (MnS) s'est avéré un bon moyen d'augmenter l'usinabilité des pièces conçues par MP. Dans le présent projet, l'effet sur l'usinabilité de nouvelles particules de secondes phases pré-alliées a été étudié. Les résultats démontrent que pour un mélange FC-0208, la vie utile de l'outil de coupe peut être améliorée de 55% et les forces de coupes tangentielles diminuées de 10% lorsqu'elles sont comparées avec un alliage hautement usinable pré-allié au MnS (MP37 HD) de la compagnie DOMFER Poudres Métalliques. De plus, ces améliorations ont causées qu'une légère diminution la dureté apparente et la résistance mécanique des pièces

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Caractérisation de la diffusion du nickel à partir de particules nano et micrométriques prémélangées et son impact sur la microstructure des aciers au nickel utilisés en métallurgie des poudres

2013, Tougas, Bernard, Blais, Carl, Pelletier, Sylvain

Les aciers au nickel sont fréquemment utilisés pour produire des pièces en métallurgie des poudres (MP) lorsqu'une bonne résistance mécanique, une bonne ténacité et une bonne résistance à l'usure sont nécessaires. Dans ces aciers, le nickel est majoritairement ajouté sous forme de particules de nickel pur, mais étant donné sa faible diffusivité dans le fer aux températures conventionnelles de frittage (1120-U50°C (~ 2050-2100°F)), il y a souvent formation de zones riches en nickel (NRA) lors du frittage. Par conséquent, la microstructure de ces aciers est hétérogène et est constituée de perlite, de bainite, de martensite et d'austénite résiduelle. Néanmoins, la littérature offerte aux producteurs de pièces en MP est nébuleuse quant à la répartition du nickel prémélangé suite au frittage et à son effet sur la microstructure. De plus, il semble y avoir une contradiction entre la faible résistance mécanique de l'austénite, retrouvée dans les NRA qui sont situées à des endroits névralgiques pour l'intégrité physique de la pièce, et les hautes résistances mécaniques rapportées par la littérature pour les aciers au nickel produits par MP. Dans ce contexte, les travaux de recherche présentés dans cette thèse visaient à : caractériser les principaux mécanismes de diffusion du nickel dans le fer, ainsi que son influence sur la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces frittées; évaluer l'hypothèse qu'il y a formation de martensite induite par la déformation plastique (a') dans les NRA lors des essais mécaniques; déterminer si l'addition d'une faible proportion de nanoparticules de nickel à un mélange d'acier au nickel peut résulter en une distribution plus uniforme du nickel prémélangé dans les pièces frittées. Les résultats démontrent : que le nickel se distribue principalement dans le fer à l'aide des mécanismes de diffusion de surface et de diffusion aux joints de grains; qu'il y a formation de a' dans les NRA lors des essais mécaniques et que la proportion formée est proportionnelle à la concentration de nickel prémélangé; que l'ajout de nanoparticules initie les mécanismes de diffusion à plus basse température et produit moins de NRA, sans pour autant améliorer les propriétés mécaniques statisques des pièces finales.