ETUDE DE LA SOLIDIFICATION SUR LE MATERIAU COMPOSITE AS7603 RENFORCE PAR DISPERSION(SIC) REALISE PAR COULEE CENTRIFUGE

LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE PRESENTENT DES PROPRIETES MECANIQUES ELEVEES ET PROMETTEUSES, EN PARTICULIER LES MATRICES BASE TITANE RENFORCEES PAR DES FIBRES LONGUES POUR LES INDUSTRIES AERONAUTIQUE ET SPATIALE. DIVERS PROCEDES D'ELABORATION DE TELS MATERIAUX ONT ETE DEVELOPPES ; LA VOIE FEUILLARD/FIBRE/FEUILLARD SEMBLE OFFRIR UN BON RAPPORT QUALITE/COUT. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST L'OPTIMISATION DE CE PROCEDE AU TRAVERS, D'UNE PART, DE L'ETUDE DE L'ECOULEMENT DE LA MATRICE AUTOUR DES FIBRES, ET D'AUTRE PART, DE LA PREDICTION DE L'ETAT DE DENSIFICATION DU MATERIAU A L'AIDE DES SIMULATIONS PLASTICINE ET NUMERIQUE. LA PREMIERE PARTIE A AINSI CONSISTE A ETABLIR UNE METHODOLOGIE PERMETTANT D'ACCEDER A LA RHEOLOGIE DES FEUILLARDS DANS LES CONDITIONS D'ELABORATION DU MATERIAU COMPOSITE. CETTE METHODOLOGIE A ETE MISE AU POINT ET VALIDEE POUR LES ALLIAGES DE TITANE TA6V ET B21S. L'INFLUENCE DE L'HISTOIRE THERMOMECANIQUE PARTICULIERE DES FEUILLARDS, ET DONC DE LEUR MICROSTRUCTURE PROPRE, A ETE MISE EN EVIDENCE. AFIN DE MODELISER LE PROCEDE, DEUX VERSIONS DU CODE FORGE2 ONT ETE DEVELOPPEES POUR INTEGRER LES CONDITIONS GEOMETRIQUES ET MECANIQUES DE CE DERNIER. LA PREMIERE, VISCOPLASTIQUE, MET EN EVIDENCE L'INFLUENCE DES FROTTEMENTS ET DE LA RHEOLOGIE SUR LES TEMPS DE COMPACTION DE MATERIAUX PARTICULIERS (FIBRES PARFAITEMENT ALIGNEES OU EN QUINCONCE). LA SECONDE VERSION, ELASTO-VISCOPLASTIQUE, S'APPUYANT SUR UNE DISTRIBUTION STATISTIQUE DES RENFORTS, PERMET LA SIMULATION DU PROCEDE INDUSTRIEL. ON A AINSI PU DEMONTRER L'IMPORTANCE DE LA PRISE EN COMPTE DES MOUVEMENTS DES FIBRES, AINSI QUE L'INDEPENDANCE DU TEMPS DE COMPACTION VIS-A-VIS DU NOMBRE DE PLIS DU MATERIAU COMPOSITE. LES RESULTATS DES SIMULATIONS SONT EN BON ACCORD AVEC DES ESSAIS INDUSTRIELS DE CONSOLIDATION

LES COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE FONT PARTIE D'UN GROUPE DE MATERIAUX A HAUTES PERFORMANCES SPECIFIQUES TRES ETUDIES DE PAR LE MONDE TANT DU POINT DE VUE SCIENTIFIQUE QU'INDUSTRIEL. DANS CE SENS, L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST AXE SUR L'OPTIMISATION DU PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU CU-C(GR) ; CELUI-CI EST ELABORE PAR UN PROCEDE INDUSTRIEL USUEL : LE FORGEAGE LIQUIDE, L'ETUDE DU MOUILLAGE ET DE LA REACTIVITE RENFORT-MATRICE ONT ETE REALISEES ET OPTIMISEES. L'ENSEMBLE DES PROPRIETES MECANIQUES ET PHYSIQUES ATTENDUES NE PEUT ETRE OPTIMISE QUE PAR UNE BONNE CONNAISSANCE DES MECANISMES INTERFACIAUX CE QUI PASSE, DANS NOTRE CAS, PAR L'OPTIMISATION DE LA COMPOSITION CHIMIQUE DE LA MATRICE DE CUIVRE PAR AJOUT D'UN AGENT MOUILLANT. ENFIN, LE COEFFICIENT DE FRICTION ET LE COMPORTEMENT A L'USURE DES MATERIAUX RENFORCES ONT ETE MESURES ET COMPARES A LA MATRICE DE REFERENCE POUR MESURER LES GAINS APPORTES PAR CES NOUVEAUX MATERIAUX COMPOSITES.