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Motsi, Glenda Tsholofelo. Spark plasma sintering de composites base titane renforcés par des carbures pour applications en tribocorrosion

Motsi, Glenda Tsholofelo (2019). Spark plasma sintering de composites base titane renforcés par des carbures pour applications en tribocorrosion.

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Résumé en francais

La faible résistance à l'usure du titane et de ses alliages limite leur application dans laquelle l'effet combiné de l'usure et de la corrosion peut être rencontré. À cet égard, l'ajout de phases céramiques sous forme de whiskers (TiB) ou de particules (TiB2 et TiC) dans une matrice à base de titane pour former des composites avancés à matrice de titane (TMC), peut aider à réduire les pertes de matériau et à prolonger la durée de vie. Dans cette étude, les composites de titane à base de TiB2, TiB et TiC ont été produits par Spark Plasma Sintering (SPS) réactif de titane pur commercial (CP-Ti) et de poudres B4C de différentes tailles de particules. On s'est rendu compte qu'à une température de consigne de 800°C, la réaction avait commencé en raison des avantages du courant pulsé dans le SPS. L'analyse SEM / FIB / TEM sur le matériau fritté à 800°C a montré une phase grise continue, constituée d'amas de particules de B4C partiellement réagies ségrégés aux joints des grains de la matrice Ti. À 1100°C, les réactifs ont complètement réagi et se sont transformés en clusters de divers composés riches en B et C (Ti-B et Ti-C). L'homogénéisation de la microstructure a été obtenue à des temps de séjour de 0 à 30 min pour éliminer les amas formés. Le comportement en corrosion et en tribocorrosion du CP-Ti et des TMC a été étudié dans des solutions 3,5% molaire de NaCl. Les résultats ont montré qu'une quantité croissante des phases de renforcement à 5% en poids réduisait la sensibilité à la corrosion et à la tribocorrosion des TMC frittés à 1100°C, car les valeurs de potentiel en circuit ouvert étaient positivement décalées pour Ti5wt% B4C. De graves dommages à la surface avec des rainures profondes dans CP-Ti ont été observés dans les pistes usées indiquant une usure adhésive. Aucun retrait des phases de renforcement TiB et TiC n'a été observé pour Ti5wt% B4C, en raison de la forte force de liaison interfaciale avec la matrice Ti.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Estournès, Claude
Guillemet-Fritsch, Sophie
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085
Mots-clés libres :CP-Ti - Composites à matrice de titane - SPS - Propriétés mécaniques - Tribocorrosion
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :05 Feb 2021 13:40