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Auteur(s)
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Jean-Claude PERRON : Directeur de Recherche au CNRS. Laboratoire de Génie Électrique de Paris (LGEP) à l’École Supérieure d’Électricité
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les alliages métalliques à structure amorphe, encore appelés verres métalliques, sont des matériaux dans lesquels il n’existe pas d’ordre atomique à grande distance.
Ils correspondent à une phase métastable qui prolonge la phase associée au liquide surfondu et lui est thermodynamiquement identique.
Ces alliages amorphes peuvent, en particulier, être utilisés pour la réalisation de petits et moyens transformateurs (25 à 100 kVA) et la fabrication de composants magnétiques utilisables en électronique de puissance.
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Propriétés électromagnétiques de base3. Traitements thermiques
Les alliages amorphes bruts de trempe ne sont que très rarement utilisés pour véhiculer des inductions magnétiques. Il est nécessaire de leur faire subir des traitements thermiques dont quelques caractéristiques sont rassemblées dans le tableau 2 (origine : Allied Signal). Ces recuits ont deux objectifs qui peuvent être atteints simultanément pour certains types de traitements.
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Il faut faire disparaître les contraintes mécaniques internes au sein des rubans. Ces dernières proviennent du processus de fabrication (trempe rapide) et de la mise en forme (bobinage par exemple). Les traitements nécessaires sont effectués sans champ magnétique et sont désignés par la lettre R dans le tableau 2.
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On peut également créer un axe de facile aimentation favorable à l’application envisagée (anisotropie uniaxiale induite). Généralement, dans ce cas, on applique durant le recuit un champ magnétique d’intensité adaptée (tableau 2). Il pourra être longitudinal (L, selon l’axe du ruban) et conduira à un recuit de type Z surtout utilisé pour les applications en basses fréquences. Il pourra être transverse (T ) pour une utilisation à des fréquences élevées et le recuit sera de type F.
Les traitements thermiques doivent être effectués sous atmosphère neutre (vide ou gaz inertes : azote, argon, hélium). Le cycle comporte une montée en température, un palier et une descente. Les vitesses de montée ou de descente sont généralement comprises entre 1 et 10 oC/min. Si un champ magnétique est utilisé, il est appliqué durant tout le recuit et le palier a lieu généralement dans la région où le matériau est ferromagnétique, c’est-à-dire à une température inférieure à la température de Curie θC du matériau (cf. tableau 3).
Les valeurs des températures des paliers, de leur durée d’application et du champ magnétique appliqué sont reportées dans le tableau 2. Elles sont données à titre d’exemple et doivent être optimisées en fonction de l’utilisation finale du matériau. La dernière colonne du tableau donne les...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LEVY (R.A.), HASEGAWA (R.) - Amorphous Magnetism II. - Plenum Press (1977).
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(2) - HASEGAWA (R.) - Glassy metals : magnetic, chemical and structural properties. - CRC Press (1983).
-
(3) - LUBORSKY (F.E.) - Amorphous Metallic Alloys, - Butterworths Monographs in Materials (1983).
-
(4) - Documentation technique Allied Signal : - (1981) (1985) (1982).
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(5) - Documentation technique Vacuumschmelze GmbH - : VC-001 (1983), VC-004 (1984), PV-006, -007, -008, -009 (1989).
ANNEXES
Allied Signal, Metglas Products, 6 Eastmans Road, Parsippany New-Jersey
07054 (USA). Distributeur en France : SOVEFA.
Vacuumschmelze GmbH, Werk Hanau, Grüner Weg 37, Postfach 2253,
D-63450 Hanau (Allemagne). Importateur : BALLOFFET SA
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