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Michel EUDIER : Ingénieur de l’École Centrale de Paris
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(Mise à jour du texte de René MEYER (Péchiney Ugine Kuhlmann) paru dans le présent traité)
Contrairement aux procédés de la métallurgie classique, qui font toujours intervenir la solidification d’un métal fondu, la métallurgie des poudres part d’une poudre métallique et utilise un procédé de consolidation appelé frittage. Celui-ci peut être défini comme une réaction entre particules d’une masse de poudre qui entraîne la formation d’un solide continu cohérent.
Le frittage n’est pas spécifique de la métallurgie des poudres, il est utilisé depuis des temps immémoriaux par les céramistes qui ont largement précédé les métallurgistes.
Dans les fabrications qui sont les plus importantes en tonnage, la filière comprend trois opérations essentielles :
-
l’élaboration de poudres métalliques compressibles ; les poudres peuvent être des métaux purs ou des alliages, elles peuvent être mélangées entre elles ou à d’autres poudres, des non-métaux ou des composés métalliques tels que les oxydes ou les carbures ; le mélange comprend, en outre, une faible proportion d’une poudre d’un lubrifiant solide ;
-
la compression à froid de la poudre dans des outillages qui donne une pièce agglomérée, manipulable, de forme et de dimensions précises ; la pression uniaxiale est comprise entre 200 et 800 MPa ;
-
le frittage qui consiste à chauffer les comprimés à une température élevée mais nettement inférieure à la température de fusion du métal pur ou de l’alliage obtenu ; une atmosphère contrôlée et réductrice est nécessaire dans la plupart des cas.
Dans cette filière, la forme et les dimensions des pièces ne varient que très peu et le matériau final a donc une porosité résiduelle non négligeable. Exceptionnellement, au cours du frittage, un retrait dimensionnel peut conduire à une porosité nulle.
On rappelle que :
1 µg/g équivaut à 1 ppm en masse,
1 MPa = 106 Pa = 106 N/m2 = 1 N/ mm2 = 10 bar = 0,1 hbar = 0,102 kgf / mm2.
1 Torr = 1 mmHg = 133,33 Pa.
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1980 par René MEYER
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Développement de la métallurgie des poudres
2.1 Répartition des productions
Au cours des vingt dernières années, la métallurgie des poudres a présenté une expansion continue sous tous ses aspects et dans toutes ses applications à l’industrie. Dans les pays hautement industrialisés, la métallurgie des poudres s’est classée non seulement comme l’un des procédés les plus perfectionnés de mise en forme des métaux, mais aussi comme un moyen puissant de synthèse des matériaux nouveaux qu’exigent les techniques de pointe : électrotechnique et électronique, industrie de l’énergie nucléaire, conversion des énergies, ou réalisations aérospatiales. L’accroissement annuel de la production française de pièces mécaniques qui était, en moyenne, de l’ordre de 7 % par an jusqu’en 1980, s’est ralentie ensuite (tableau 3). La tendance actuelle résulte de la diminution de la production automobile, compensée par une légère augmentation du nombre de pièces par véhicule.
Dans les pays moins industrialisés, les premières réalisations ont surtout porté sur des produits, tels les carbures, qui ne peuvent être obtenus que par frittage. Mais, depuis quelques années, on note, dans ces pays, la création d’ateliers de fabrication de pièces mécaniques destinées à l’exportation ou à la vente aux implantations industrielles d’origine étrangère.
HAUT DE PAGE2.2 Production de masse
En ce qui concerne l’aspect production de masse, c’est-à-dire celle des pièces mécaniques et des coussinets autolubrifiants, en fer, en cuivre et en leurs alliages, on note une amélioration continuelle de la qualité (propriétés mécaniques, précision de forme et de dimensions). La multiplicité des applications, dans tous les domaines de la construction mécanique et surtout dans l’industrie automobile, entraîne une consommation croissante de ces pièces, le développement de l’automatisation des opérations de frittage et, finalement, une diminution du prix de revient.
HAUT DE PAGE2.3 Extension de la métallurgie...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - International powder metallurgy directory. - MPR Publishing Services. (Liste mondiale des sociétés fabriquant et vendant des poudres métalliques, des produits frittés et des équipements de fabrication et de contrôle) (1981).
-
(2) - Who’s who in powder metallurgy. - MPIF (Liste des sociétés membres de Metal Powder Industries Federation. Liste des personnes membres de American Powder Metallurgy Institute) (1981).
-
(3) - * - Liste des Membres de la Société Internationale Plansee pour la métallurgie des poudres, Publ. Intern. Plansee Soc. Powder Metallurgy (1977).
-
(4) - Répertoire des fabricants français de poudres, équipements et produits frittés. - Matériaux et Techniques (F), p. 101-4, fév. 1980.
-
(5) - Academic institution having facilities for research in powder metallurgy in the U.S.A. and Canada. - 2e éd., MPIF (1975).
-
...
ANNEXES
- 1 Revues
-
2 Normalisation
- 2.1 France 2.1.1 Métallurgie des poudres
- 2.2 Allemagne (République Fédérale d’) 2.2.1 87 DK 62-4 Oberflächenzustand. Form und Gestalt von Gegenständen
- 2.3 États-Unis 2.3.1 American Society for Testing and Materials ASTM
- 2.4 Grande-Bretagne 2.4.1 British Standards Institution BSI (BS)
- 2.5 Italie 2.5.1 Ente...
2.1.2 Outillage
2.1.3 Normes générales
2.2.2 107 DK 620.1 Werkstoffprüfung
2.2.3 277 DK 621.762/.77 Pulvermetallurgie. Massivformung. Walzen. Strangpressen. Flieβpressen. Ziehen usw
2.2.4 373 DK 621.9.025.7 Schneidplatten
2.2.5 509 DK 669 Metallurgie
2.3.2 Cemented Carbide Producers Association CCPA
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