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Auteur(s)
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Fernand MARATRAY : Directeur Technique Honoraire de la Climax Molybdenum SA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Karl Wilhelm Scheele mettait fin, en 1778, à la confusion qui régnait sur la nature de la molybdénite et du graphite, en montrant que la molybdénite (MoS2 ), soumise à une attaque nitrique à chaud, laissait un résidu blanc, qu’il identifiait ensuite comme un oxyde acide, que nous savons être l’anhydride molybdique.
En 1782, P. J. Hjelm séparait le métal, sous la forme d’une poudre fine, en chauffant l’oxyde avec du charbon de bois, et lui donnait le nom de molybdène. Il ne pouvait obtenir la fusion de cette poudre, et ce n’est qu’en 1893 que H. Moissan réussit la fusion du molybdène en chauffant un mélange de dioxyde de molybdène et de charbon de bois au four électrique. Le métal obtenu contenait de nombreuses impuretés et titrait 92 à 96 % de molybdène.
La première utilisation industrielle du molybdène est l’ajout de cet élément dans des aciers pour blindages, en 1894, aux usines Schneider du Creusot. La production industrielle du molybdène pur, sous une forme massive, est devenue possible, à partir de 1909, quand W. D. Coolidge montra que la technique de métallurgie des poudres, qu’il avait mise au point pour la fabrication de filaments de tungstène, était applicable au molybdène. Le fil de molybdène, utilisé dans la fabrication des lampes à incandescence, a été la première application industrielle importante. L’utilisation du fil s’est développée en métallisation et, avec le ruban, dans la fabrication des lampes radio et des contacts électriques. Ces applications ont constitué l’essentiel de la consommation de molybdène massif jusqu’au début de la Seconde Guerre mondiale.
Dans les années 50, pour satisfaire à de nouvelles applications dans des secteurs industriels très variés, la production de semi‐produits de grandes dimensions et plus performants a conduit à une véritable mutation technologique des procédés de fabrication, molybdène électrofondu (Climax Molybdenum 1953), pressage isostatique, accompagnée de la production de molybdène de plus haute pureté et de la mise au point d’alliages à durcissement par précipitation, et de durcissement de solution solide.
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Caractéristiques mécaniques du molybdène et de ses alliages
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5. Techniques de fabrication des produits finis
5.1 Mise en forme sans enlèvement de copeaux
Le molybdène peut être mis en forme par pliage, emboutissage, fluotournage, etc. La température de travail doit être comprise entre la température de transition et la température de recristallisation. On adopte en général une température de l’ordre de 200 oC pour une épaisseur de 0,5 mm, de 700 oC pour une épaisseur de 4 mm et de 1 000 oC pour une épaisseur de 10 mm.
Les opérations de cisaillage et de découpage peuvent être faites à la température ambiante, jusqu’à une épaisseur de 0,25 mm ; les tôles plus épaisses doivent être préchauffées suivant la règle précédente, pour éviter un délaminage de la section.
HAUT DE PAGE5.2 Usinage
Le molybdène et l’alliage TZM sont facilement usinés avec des outils en acier à coupe rapide ; la durée de vie des outils en acier à coupe rapide surcarburé est plus longue, mais nécessite néanmoins des réaffutages fréquents. L’utilisation d’outils en carbure de tungstène est recommandée pour toutes les opérations de coupe continue, ainsi que l’utilisation de fluides de coupe. À titre indicatif, la vitesse de coupe en tournage, avec un outil en carbure de tungstène de type C2, un angle d’affûtage de 15o, une avance de 0,23 mm/tour, une profondeur de coupe de 0,76 mm, est de 137 m · min–1.
Le molybdène et ses alliages peuvent être usinés par électro‐érosion avec des électrodes de graphite, cuivre, laiton, molybdène, tungstène‐cuivre. La surface usinée a une certaine rugosité et peut présenter des microcriques susceptibles d’affecter la teneur en service, si la surface est soumise à des contraintes de tension. Les microfissures peuvent être enlevées par polissage mécanique, électrolytique ou usinage chimique.
La rectification du molybdène ne présente pas de difficultés ; on obtient facilement une microgéométrie de 0,25 à 0,76 micromètre.
Pour plus de détails sur les conditions d’usinage, consulter la référence [3]...
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Techniques de fabrication des produits finis
ANNEXES
Le prix de la poudre de molybdène en 1992 était de l’ordre de 15 à 20 $ ; les difficultés de fabrication et la mise au mille augmentent considérablement le prix des demi‐produits laminés quand le diamètre ou l’épaisseur diminue (figure ).
HAUT DE PAGE1.2.1 Évaluation des réserves en 1992
Gisements de molybdène exploités 1 265 × 103 t
Gisements de molybdène non exploités 3 036 × 103 t
Gisements de molybdène associé exploités 2 316 × 103 t
Gisements de molybdène associé non exploités 1 142 × 103 t
Total des réserves 7 759 × 103 t
Nota...
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