FR2774612A1 - METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY - Google Patents
METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY Download PDFInfo
- Publication number
- FR2774612A1 FR2774612A1 FR9801537A FR9801537A FR2774612A1 FR 2774612 A1 FR2774612 A1 FR 2774612A1 FR 9801537 A FR9801537 A FR 9801537A FR 9801537 A FR9801537 A FR 9801537A FR 2774612 A1 FR2774612 A1 FR 2774612A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- powder
- iron
- aluminum
- alloy
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/047—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy comprising intermetallic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
- C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
- C22C32/0026—Matrix based on Ni, Co, Cr or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un alliage intermétallique fer-aluminium, à un alliage intermétallique fer-aluminium pouvant être obtenu par ledit procédé, et à un élément constitué d'un tel alliage.Le procédé de l'invention comprend une étape de préparation d'une poudre d'un mélange comprenant essentiellement du fer et de l'aluminium, et une étape de compression à chaud de la poudre après dégazage de celle-ci.Le procédé de l'invention est particulièrement intéressant par exemple pour la fabrication de pièces ou éléments constitués d'un tel alliage, en substitution aux aciers ou superalliages.The present invention relates to a method for manufacturing an iron-aluminum intermetallic alloy, to an iron-aluminum intermetallic alloy obtainable by said method, and to an element made of such an alloy. comprises a step of preparing a powder of a mixture essentially comprising iron and aluminum, and a step of hot compression of the powder after degassing thereof. The process of the invention is particularly advantageous by example for the manufacture of parts or elements made of such an alloy, in substitution for steels or superalloys.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UN ALLIAGE INTERMETALLIQUEMETHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC ALLOY
FER-ALUMINIUM, ET ALLIAGE INTERMETALLIQUE FER-ALUMINIUM IRON-ALUMINUM, AND INTERMETALLIC ALLOY IRON-ALUMINUM
DESCRIPTIONDESCRIPTION
Domaine technique de l'invention L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un alliage intermétallique fer-aluminium, à un alliage intermétallique fer-aluminium pouvant être obtenu par ledit procédé, et à un élément constitué TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a process for manufacturing an iron-aluminum intermetallic alloy, to an iron-aluminum intermetallic alloy obtainable by said process, and to a component
d'un tel alliage.of such an alloy.
Les alliages intermétalliques fer-aluminium présentent, par rapport aux autres alliages structuraux, des propriétés particulières qui sont une Iron-aluminum intermetallic alloys have special properties compared to other structural alloys which are
faible densité et une résistance spécifique, c'est-à- low density and specific resistance, that is
dire une propriété rapportée à la densité du matériau, élevée comparée aux aciers et aux superalliages. Ils présentent par exemple une rigidité spécifique élevée comparée aux alliages légers, aux aciers et aux alliages de nickel, une ductilité élevée comparée à celle des autres intermétalliques tels que TiAl eu NiAl, une résistance mécanique élevée jusqu'à 700 C par rapport aux alliages d'aluminium et aux composites à matrice organique, une résistance à la corrosion sèche élevée par rapport à la plupart des aciers et superalliages inoxydables, et un faible coût des say a property related to the density of the material, high compared to steels and superalloys. They have for example a high specific rigidity compared to light alloys, steels and nickel alloys, a high ductility compared to that of other intermetallics such as TiAl or NiAl, a high mechanical resistance up to 700 C compared to alloys of aluminum and organic matrix composites, high dry corrosion resistance compared to most stainless steels and superalloys, and low cost of
matériaux de base.basic materials.
L'ensemble de ces propriétés permet de considérer ces alliages comme des substituts possibles aux alliages légers, aux aciers ou aux superalliages, pour des applications industrielles exploitant ieurs propriétés particulières. En effet, une densité réduite de 25% par rapport aux aciers et alliages de nickel, pour des propriétés et moyens de mise en oeuvre comparables par ailleurs, permet d'envisager une réduction de poids de pièces structurales aéronautiques et spatiales telles que des pièces de boulonnerie, des trains d'atterrissage, des pièces de systèmes de freinage, etc. All of these properties make it possible to consider these alloys as possible substitutes for light alloys, steels or superalloys, for industrial applications exploiting their particular properties. Indeed, a density reduced by 25% compared to steels and nickel alloys, for properties and means of implementation comparable elsewhere, makes it possible to envisage a reduction in weight of aeronautical and space structural parts such as parts of hardware, landing gear, brake system parts, etc.
La résistance spécifique élevée de ces alliages permet également d'envisager les applications en substitution d'alliages à haute résistance tels des aciers et superalliages, utilisés pour la fabrication de pièces critiques en mouvement de moteur thermique et de turbomachines, tels que des soupapes, des axes et arbres, des aubes de turbine. La réduction de masse de tels composants réduit généralement les problèmes d'inertie, de frottement et de vibrations, et entraîne de ce fait une possible réduction de masse d'autres composants tels que des paliers, des ressorts, des systèmes d'attache et de refroidissement, intervenant..DTD: dans les mouvements de ces pièces critiques. The high specific resistance of these alloys also makes it possible to envisage applications in substitution for high resistance alloys such as steels and superalloys, used for the manufacture of critical moving parts of heat engines and of turbomachines, such as valves, axes and shafts, turbine blades. The reduction in mass of such components generally reduces the problems of inertia, friction and vibration, and therefore results in a possible reduction in mass of other components such as bearings, springs, fastening systems and cooling, intervening..DTD: in the movements of these critical parts.
La rigidité spécifique constitue une propriété particulièrement intéressante de ces matériaux. Elle est en effet de 10 à 20% plus élevée que celle des alliages structuraux utilisés actuellement tels que les alliages légers, les aciers et les superalliages, pour la fabrication de pièces devant travailler dans des régimes vibratoires proches de limite de résonance, voire au-delà, tels que certains arbres de puissance de turbine ou certaines buses ou canalisations d'injection Specific stiffness is a particularly interesting property of these materials. It is in fact 10 to 20% higher than that of the structural alloys currently used such as light alloys, steels and superalloys, for the manufacture of parts having to work in vibratory regimes close to resonance limit, or even at- beyond, such as certain turbine power shafts or certain injection nozzles or pipes
de fluide.of fluid.
Les propriétés de résistance à la corrosion de ces JO alliages leur permettent d'être utilisés pour la fabrication de résistors de four ou de tubes The corrosion resistance properties of these OJ alloys allow them to be used for the manufacture of furnace resistors or tubes
d'échangeur de chaleur.heat exchanger.
Etat de la technique Dans un domaine de composition compris entre 25 à State of the art In a composition range between 25 to
% d'aluminium, un alliage intermétallique fer- % aluminum, an iron intermetallic alloy
aluminium présente une phase cristalline ordonnée de structures cubiques centrées de type B2. Cette phase ordonnée, appelée encore première phase, possède une excellente résistance en environnement oxydant, sulfurant ou carburant, jusqu'à 1000 C, et une bonne résistance à l'érosion. Mais elle présente cependant une grande fragilité à température ambiante et une limite élastique et une résistance au fluage, peu aluminum has an ordered crystalline phase of centered cubic structures of type B2. This ordered phase, also called the first phase, has excellent resistance in an oxidizing, sulfurizing or fuel environment, up to 1000 ° C., and good resistance to erosion. However, it has a great brittleness at room temperature and an elastic limit and a creep resistance, little
élevées à haute température.high at high temperature.
Les alliages intermétalliques fer-aluminium sont actuellement fabriqués par des procédés d'extrusion, à partir de mélanges de poudre comprenant essentiellement Iron-aluminum intermetallic alloys are currently manufactured by extrusion processes, from powder mixtures essentially comprising
du fer et de l'aluminium.iron and aluminum.
De nombreuses recherches ayant pour but d'améliorer la résistance et la ductilité des alliages intermétalliques fer-aluminium obtenus par extrusion ont été effectuées. Ces recherches ont essentiellement porté sur la composition des poudres utilisées pour la fabrication de ces alliages et sur la granulométrie de ces poudres pour obtenir par extrusion un alliage Numerous researches aimed at improving the strength and ductility of intermetallic iron-aluminum alloys obtained by extrusion have been carried out. This research mainly focused on the composition of the powders used for the manufacture of these alloys and on the particle size of these powders to obtain an alloy by extrusion.
intermétallique fer-aluminium ductile et résistant. ductile and resistant iron-aluminum intermetallic.
Ainsi, il a été montré que la phase cristalline ordonnée de cet alliage supporte l'addition de divers éléments supplémentaires qui renforcent les propriétés mécaniques de l'alliage. Ces éléments supplémentaires peuvent être par exemple du nickel, du cobalt, du titane, du magnésium, du zirconium, du bore, du chrome, du cérium ou un mélange de ces éléments, etc... dans Thus, it has been shown that the ordered crystalline phase of this alloy supports the addition of various additional elements which reinforce the mechanical properties of the alloy. These additional elements can be for example nickel, cobalt, titanium, magnesium, zirconium, boron, chromium, cerium or a mixture of these elements, etc.
des proportions et en combinaison variables. varying proportions and combinations.
Il a également été montré qu'il est possible de renforcer un tel alliage en y introduisant en plus des éléments supplémentaires précédemment cités, des dispersoides, c'est-à-dire des particules dites de seconde phase, très fines et bien dispersées d'oxydes It has also been shown that it is possible to reinforce such an alloy by introducing, in addition to the additional elements previously mentioned, dispersoids, that is to say particles said to be of second phase, very fine and well dispersed. oxides
très stables tels que par exemple A1203, Fe203, ou Y203. very stable such as for example A1203, Fe203, or Y203.
La fabrication de ces alliages intermétalliques fer-aluminium par extrusion présente cependant un certain nombre d'inconvénients qui sont notamment un coût élevé, et une forte réduction de section des pièces fabriquées lors de l'extrusion, ce qui limite considérablement les dimensions diamétrales de ces pièces. Un autre inconvénient est que les alliages intermétalliques fer-aluminium sont difficiles à usiner, et lorsque la forme des pièces à fabriquer s'éloigne par exemple d'une forme de cylindre, celle-ci The manufacture of these iron-aluminum intermetallic alloys by extrusion, however, has a number of drawbacks which are in particular a high cost, and a large reduction in cross section of the parts manufactured during extrusion, which considerably limits the diametrical dimensions of these rooms. Another disadvantage is that the intermetallic iron-aluminum alloys are difficult to machine, and when the shape of the parts to be manufactured moves away for example from a shape of cylinder, this one
peut requérir un usinage important. may require significant machining.
Exposé de l'invention L'invention a précisément pour but de fournir un procédé de fabrication d'un alliage intermétallique fer- aluminium présentant un coût de fabrication de l'alliage nettement inférieur à celui entrainé par un procédé d'extrusion. De plus, le procédé de l'invention permet de fabriquer un alliage présentant une résistance mécanique élevée et une ductilité suffisante SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is precisely to provide a method of manufacturing an iron-aluminum intermetallic alloy having a cost of manufacturing the alloy significantly lower than that entrained by an extrusion process. In addition, the method of the invention makes it possible to manufacture an alloy having a high mechanical strength and sufficient ductility
pour de nombreuses applications.for many applications.
Le procédé de fabrication d'un alliage intermétallique fer-aluminium selon l'invention comprend les étapes suivantes: - préparation d'une poudre de granulométrie déterminée à partir d'un mélange comprenant du fer et de l'aluminium, - un dégazage de ladite poudre, et - une compression à chaud de la poudre dégazée de manière à obtenir un alliage intermétallique fer-aluminium. Selon l'invention, la poudre peut comprendre en outre un élément choisi parmi du nickel, du cobalt, du titane, du magnésium, du zirconium, du bore, du chrome, The process for manufacturing an iron-aluminum intermetallic alloy according to the invention comprises the following steps: - preparation of a powder of determined particle size from a mixture comprising iron and aluminum, - degassing of said powder, and - a hot compression of the degassed powder so as to obtain an iron-aluminum intermetallic alloy. According to the invention, the powder can also comprise an element chosen from nickel, cobalt, titanium, magnesium, zirconium, boron, chromium,
du cérium, ou un mélange de ces éléments. cerium, or a mixture of these.
Selon l'invention, la poudre peut comprendre par exemple de 20 à 50% en poids d'aluminium, et peut comprendre en outre de 0,05 à 0,5% en poids de zirconium, de 0,001 à 0,02% en poids de bore, le reste According to the invention, the powder may for example comprise from 20 to 50% by weight of aluminum, and may also comprise from 0.05 to 0.5% by weight of zirconium, from 0.001 to 0.02% by weight boron, the rest
étant du fer et des impuretés inévitables. being inevitable iron and impurities.
Selon l'invention, la poudre peut comprendre environ 21 à 28% en poids d'aluminium, et peut comprendre en outre environ 0, 08 à environ 0,14% en poids de zirconium, environ 0,012 à environ 0,018% en poids de bore, le reste étant du fer et des impuretés According to the invention, the powder may comprise approximately 21 to 28% by weight of aluminum, and may also comprise approximately 0.08 to approximately 0.14% by weight of zirconium, approximately 0.012 to approximately 0.018% by weight of boron , the rest being iron and impurities
inévitables.inevitable.
Selon l'invention, la granulométrie de la poudre peut être comprise dans une plage allant de 10 à 500 pm, de préférence dans une plage allant de 10 à pm. Selon l'invention, le procédé peut comprendre en outre une étape de dispersion dans la poudre d'un oxyde choisi parmi Y203, A1203, Fe203, ou d'un mélange de ces According to the invention, the particle size of the powder can be in a range from 10 to 500 μm, preferably in a range ranging from 10 to μm. According to the invention, the method can also comprise a step of dispersing in the powder an oxide chosen from Y203, A1203, Fe203, or a mixture of these
oxydes, sous forme d'une poudre nanométrique. oxides, in the form of a nanometric powder.
Selon l'invention, le procédé peut comprendre en outre une étape de dispersion dans la poudre d'environ 0,5 à environ 1,5% en poids de Y203 sous forme d'une poudre nanométrique, de préférence environ 1% en poids According to the invention, the method can also comprise a step of dispersing in the powder from approximately 0.5 to approximately 1.5% by weight of Y 2 O 3 in the form of a nanometric powder, preferably approximately 1% by weight.
de Y203.from Y203.
Selon l'invention, la poudre peut être préparée According to the invention, the powder can be prepared
par un broyage à sec dudit mélange sous un gaz neutre. by dry grinding said mixture under a neutral gas.
Ce broyage à sec peut être réalisé par exemple dans un This dry grinding can be carried out for example in a
broyeur à boulets.ball mill.
Selon l'invention, la poudre est ensuite dégazée According to the invention, the powder is then degassed
par exemple au moyen d'une pompe à vide. for example by means of a vacuum pump.
Selon l'invention, la compression à chaud de la poudre dégazée peut être effectuée à une température allant d'environ 900 à environ 1300 C, de préférence à According to the invention, the hot compression of the degassed powder can be carried out at a temperature ranging from approximately 900 to approximately 1300 ° C., preferably at
une température allant d'environ 1000 à environ 1200 C. a temperature ranging from approximately 1000 to approximately 1200 C.
Selon l'invention, la compression à chaud de la poudre dégazée peut être effectuée à une pression allant d'environ 50 à environ 400 MPa, de préférence à According to the invention, the hot compression of the degassed powder can be carried out at a pressure ranging from about 50 to about 400 MPa, preferably at
une pression d'environ 100 MPa.a pressure of about 100 MPa.
Selon l'invention, la compression de la poudre peut être effectuée à pression variable ou à pression isostatique. Selon l'invention, on peut effectuer la compression pendant une durée allant d'environ 0,5 à environ 4 heures, de préférence pendant une durée According to the invention, the compression of the powder can be carried out at variable pressure or at isostatic pressure. According to the invention, the compression can be carried out for a period ranging from approximately 0.5 to approximately 4 hours, preferably for a period
d'environ 2 heures.about 2 hours.
L'invention se rapporte également à un alliage intermétallique feraluminium pouvant être obtenu par le procédé de l'invention, ledit alliage comprenant du fer, de l'aluminium, du zirconium, du bore, et de l'oxyde d'yttrium, et présentant un allongement d'environ 1,5% et une limite élastique d'environ The invention also relates to a feraluminium intermetallic alloy obtainable by the process of the invention, said alloy comprising iron, aluminum, zirconium, boron, and yttrium oxide, and having an elongation of approximately 1.5% and an elastic limit of approximately
960 MPa.960 MPa.
L'invention se rapporte également à un alliage intermétallique feraluminium pouvant être obtenu par le procédé de l'invention, ledit alliage comprenant du fer, de l'aluminium, du zirconium, du bore, et de l'oxyde d'yttrium et présentant un allongement d'environ 0,2 à environ 0,8% et une limite élastique The invention also relates to a feraluminium intermetallic alloy obtainable by the process of the invention, said alloy comprising iron, aluminum, zirconium, boron, and yttrium oxide and having a elongation from about 0.2 to about 0.8% and an elastic limit
d'environ 1240 MPa.about 1240 MPa.
L'invention consiste donc notamment à densifier une poudre de granulométrie déterminée à partir d'un mélange comprenant du fer et de l'aluminium, au moyen The invention therefore consists in particular in densifying a powder of determined particle size from a mixture comprising iron and aluminum, by means
d'un pressage à chaud.hot pressing.
De façon surprenante, l'alliage dense obtenue par ce procédé présente des propriétés tout à fait surprenantes pour de nombreuses applications. Cet alliage présente en particulier une résistance mécanique pouvant atteindre ou dépasser 1000 MPa et une Surprisingly, the dense alloy obtained by this process has quite surprising properties for many applications. This alloy has in particular a mechanical resistance which can reach or exceed 1000 MPa and a
ductilité pouvant dépasser 1%.ductility which can exceed 1%.
De plus, le procédé de l'invention ne présente pas les inconvénients précités des procédés d'extrusion de In addition, the process of the invention does not have the aforementioned drawbacks of processes for the extrusion of
l'art antérieur.prior art.
La présente invention permet en outre de fabriquer des éléments en alliage intermétallique fer-aluminium de grandes dimensions. En effet, la compression de la poudre dégazée peut être réalisée dans un conteneur ou moule pouvant aller par exemple jusqu'à 1 mètre de diamètre et 2 mètres de hauteur, sans que ces limites soient absolues, pour obtenir un élément en alliage intermétallique fer-aluminium ayant sensiblement les The present invention also makes it possible to manufacture elements of large-size iron-aluminum intermetallic alloy. Indeed, the compression of the degassed powder can be carried out in a container or mold which can go, for example, up to 1 meter in diameter and 2 meters in height, without these limits being absolute, in order to obtain an element of iron-intermetallic alloy. aluminum having substantially the
mêmes dimensions que le conteneur.same dimensions as the container.
De plus, le conteneur ou moule peut avoir une forme complexe pour réaliser des éléments en alliage intermétallique fer-aluminium de formS' complexe sans In addition, the container or mold may have a complex shape for producing elements of intermetallic iron-aluminum alloy of complex formS 'without
forcément avoir recours à un usinage. necessarily have to resort to machining.
Le procédé de l'invention permet en outre de The method of the invention also makes it possible to
fabriquer des éléments en alliage intermétallique fer- manufacture elements of iron intermetallic alloy
aluminium près des cotes ou aux cotes, c'est-à-dire que les pièces ainsi fabriquées ne nécessitent pas, ou peu, aluminum near the dimensions or at the dimensions, that is to say that the parts thus produced require little or no
d'usinage ultérieur.subsequent machining.
B 12944.3 EEB 12944.3 EE
Il existe en conséquence de nombreux exemples d'application de l'invention à la fabrication Consequently, there are numerous examples of application of the invention to manufacturing
d'éléments ou pièces en alliage intermétallique fer- elements or parts made of iron intermetallic alloy
aluminium. Parmi eux, on peut citer par exemple sans être limitatif: - la fabrication de pièces structurales automobiles, aéronautiques et spatiales: boulonneries, trains d'atterrissage, pièces de aluminum. Among them, we can cite for example without being limiting: - the manufacture of automotive, aeronautical and space structural parts: bolts, landing gear, parts
systèmes de freinage, etc...braking systems, etc.
- la fabrication de pièces critiques en mouvement de moteurs thermiques et de turbomachines, tels que les soupapes, les axes et arbres, les vilebrequins et pistons, les aubes de turbine; - la fabrication de pièces devant travailler dans des régimes vibratoires proches de limites de résonance, voire au-delà telles que certains arbres de puissance de turbines ou certaines buses ou canalisations d'injection de fluides; - la fabrication de résistors de fours ou de tubes d'échangeurs de chaleur ou de pièces soumises à des conditions difficiles de - the manufacture of critical moving parts of heat engines and turbomachines, such as valves, shafts and shafts, crankshafts and pistons, turbine blades; - the manufacture of parts having to work in vibrational regimes close to resonance limits, or even beyond such as certain turbine power shafts or certain nozzles or pipes for injecting fluids; - the manufacture of furnace resistors or heat exchanger tubes or parts subjected to difficult conditions of
corrosion sèche.dry corrosion.
L'exposé de l'invention est ci-après illustré par un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. The description of the invention is illustrated below by an embodiment given by way of nonlimiting example.
Exemple 1Example 1
Dans une première étape du procédé de l'invention, une poudre de granulométrie déterminée est préparée à partir d'un mélange comprenant 24% en poids d'aluminium, 0,11% de zirconium, 0,0026% en poids de bore, le reste étant du fer et des impuretés inévitables. Ce mélange est mis en fusion pour être In a first step of the process of the invention, a powder of determined particle size is prepared from a mixture comprising 24% by weight of aluminum, 0.11% of zirconium, 0.0026% by weight of boron, the rest being iron and unavoidable impurities. This mixture is melted to be
coulé sous forme de lingots.cast in the form of ingots.
Ces lingots sont ensuite atomisés sous argon afin These ingots are then atomized under argon so
d'obtenir une poudre pré-alliée fine et sphérique. to obtain a fine and spherical pre-alloyed powder.
Cette poudre pré-alliée est ensuite broyée à sec sous argon dans un broyeur à boulet, en ajoutant au This pre-alloyed powder is then dry ground under argon in a ball mill, adding to the
début du broyage 1% en poids de Y203. start of grinding 1% by weight of Y203.
Une poudre de granulométrie comprise entre 50 et A powder with a particle size between 50 and
300 est obtenue.300 is obtained.
Toutes les étapes de cet exemple sont réalisées dans des conditions permettant de limiter la contamination par l'atmosphère ou par des inclusions exogènes. L'opération de broyage introduit une quantité d'environ 0,03% en poids d'oxygène et d'environ 0,01% en poids de carbone dans l'alliage. Le carbone provient de l'usure des billes du broyeur à boulets au cours du broyage. La poudre broyée est mise dans un conteneur et densifiée par compression isostatique à chaud à une température de 1100 C sous une pression de 100 MPa All the steps of this example are carried out under conditions making it possible to limit contamination by the atmosphere or by exogenous inclusions. The grinding operation introduces an amount of about 0.03% by weight of oxygen and about 0.01% by weight of carbon into the alloy. The carbon comes from the wear of the balls in the ball mill during grinding. The ground powder is put in a container and densified by hot isostatic compression at a temperature of 1100 C under a pressure of 100 MPa
pendant 2 heures.during 2 hours.
Une pièce en alliage intermétallique près des An intermetallic alloy part near the
cotes ou aux cotes est obtenue.odds or odds is obtained.
Les propriétés mécaniques de l'alliage obtenu ont été déterminées dans les conditions les moins The mechanical properties of the alloy obtained were determined under the least
favorables à la ductilité d'un tel alliage, c'est-à- favorable to the ductility of such an alloy, that is to say
dire sur une pièce usinée non polie, sous air say on an unpolished machined workpiece
déshydraté et à une vitesse de traction faible. dehydrated and at a low traction speed.
Les avantages en termes de résistance mécanique et de ductilité sont très nets. En particulier, cet alliage présente un allongement de 1,5% et une limite The advantages in terms of mechanical strength and ductility are very clear. In particular, this alloy has an elongation of 1.5% and a limit
élastique de 960 MPa à température ambiante. elastic of 960 MPa at room temperature.
Exemple 2Example 2
A partir d'une poudre identique à celle préparée dans l'exemple 1, et dans les mêmes conditions, la poudre broyée est mise dans un conteneur et densifiée par compression isostatique à chaud à une température de 1000 C et sous une pression isostatique de 100 MPa From a powder identical to that prepared in Example 1, and under the same conditions, the ground powder is put in a container and densified by hot isostatic compression at a temperature of 1000 C and under an isostatic pressure of 100 MPa
pendant 2 heures.during 2 hours.
Une pièce en alliage intermétallique fer-aluminium A piece of iron-aluminum intermetallic alloy
près des cotes ou aux cotes est obtenue. near the odds or odds is obtained.
Cet alliage présente un allongement de 0,2 à 0,8% This alloy has an elongation of 0.2 to 0.8%
et une limite élastique de 1240 MPa. and an elastic limit of 1240 MPa.
Claims (19)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9801537A FR2774612B1 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY |
EP99400282A EP0936277A1 (en) | 1998-02-10 | 1999-02-08 | Process for producing an iron-aluminium intermetallic alloy and iron-aluminium intermetallic alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9801537A FR2774612B1 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2774612A1 true FR2774612A1 (en) | 1999-08-13 |
FR2774612B1 FR2774612B1 (en) | 2000-03-10 |
Family
ID=9522779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9801537A Expired - Fee Related FR2774612B1 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0936277A1 (en) |
FR (1) | FR2774612B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19857551A1 (en) * | 1998-12-14 | 2000-06-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brake disc or brake drum for a motor vehicle |
CN113862548B (en) * | 2021-08-31 | 2022-05-24 | 昆明理工大学 | Preparation method of in-situ synthesized ZTA particle reinforced steel-based configuration composite material |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02259030A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Manufacture of aluminide |
WO1993016209A1 (en) * | 1992-02-18 | 1993-08-19 | Allied-Signal Inc. | Improved elevated temperature strength of aluminum based alloys by the addition of rare earth elements |
EP0738782A2 (en) * | 1995-04-20 | 1996-10-23 | Philip Morris Products Inc. | Iron aluminide useful as electrical resistance heating elements |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015440A (en) * | 1989-09-01 | 1991-05-14 | Mcdonnell Douglas Corporation | Refractory aluminides |
US5269830A (en) * | 1990-10-26 | 1993-12-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for synthesizing compounds from elemental powders and product |
-
1998
- 1998-02-10 FR FR9801537A patent/FR2774612B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-08 EP EP99400282A patent/EP0936277A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02259030A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Manufacture of aluminide |
WO1993016209A1 (en) * | 1992-02-18 | 1993-08-19 | Allied-Signal Inc. | Improved elevated temperature strength of aluminum based alloys by the addition of rare earth elements |
EP0738782A2 (en) * | 1995-04-20 | 1996-10-23 | Philip Morris Products Inc. | Iron aluminide useful as electrical resistance heating elements |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DATABASE WPI Section Ch Week 9048, Derwent World Patents Index; Class M22, AN 90-358392, XP002086103 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 007 (C - )<0794> 9 January 1991 (1991-01-09) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2774612B1 (en) | 2000-03-10 |
EP0936277A1 (en) | 1999-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2782096A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A CERAMIC DISPERSOID-REINFORCED IR-ALUMINUM INTERMETALLIC ALLOY AND ALLOY OBTAINED THEREBY | |
Moona et al. | Aluminium metal matrix composites: a retrospective investigation | |
Kumar et al. | Role of SiC on mechanical, tribological and thermal expansion characteristics of B4C/Talc-reinforced Al-6061 hybrid composite | |
FR2849448A1 (en) | IRON SINTERED BODY, LIGHT ALLOY ENVELOPED BODY, AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME | |
EP2231363B1 (en) | Shot blasting particles | |
EP1384539B1 (en) | Metal matrix composite blade and process for its manufacture | |
FR3065466A1 (en) | LAYER ASSEMBLY FOR SUPERALLIAGE ARTICLE REPAIR | |
EP3976844A1 (en) | Aluminum-based alloy having improved mechanical strength in ageing at high temperatures and adapted to rapid solidification | |
EP4149702A2 (en) | Method for producing an aluminium alloy part | |
Gecu et al. | Sliding wear of the Ti-reinforced Al matrix Bi-metal composite: a potential replacement to conventional SiC-reinforced composites for automotive application | |
US6805971B2 (en) | Method of making coatings comprising an intermetallic compound and coatings made therewith | |
Patel et al. | Different techniques used for fabrication of aluminium metal matrix composites | |
FR2806765A1 (en) | Lead free smooth bearing incorporating bearing surfaces made from a sintered powder alloy of tin, silver and copper | |
US20110150694A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING Ti PARTICLE-DISPERSED MAGNESIUM-BASED COMPOSITE MATERIAL | |
FR2774612A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING AN INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY, AND INTERMETALLIC IRON-ALUMINUM ALLOY | |
EP1702082B1 (en) | Method of producing diamond segments for cutting tools | |
Hamada et al. | Experimental investigation of mechanical and tribological characteristics of Al 2024 matrix composite reinforced by yttrium oxide particles | |
Ravi Prakash et al. | Fabrication and wear behavior of particulate reinforced metal matrix composites-an overview | |
Bak et al. | Wear properties of hybrid ABO+ BN+ CNT/Al-Sn alloy matrix composites for engine bearing materials | |
KR100316558B1 (en) | Aluminum alloy-based sliding material | |
JP2019026859A (en) | Aluminum alloy forging article for high speed moving component, and manufacturing method therefor | |
FR2672056A1 (en) | INJECTION MEMBER FOR PRESSURE CASTING MACHINES. | |
FR3057863A1 (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A CARBON-BASED CERAMIC COMPOSITE MATERIAL FIBER CONTAINING SILICON CARBIDE, OR BASED ON SILICON CARBIDE. | |
EP1245327A1 (en) | Filler powder for diffusion-brazing of nickel-, cobalt- or iron-based workpieces | |
WO2024157424A1 (en) | Aluminum sintered member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20061031 |