FR2666819A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2666819A1 FR2666819A1 FR9111201A FR9111201A FR2666819A1 FR 2666819 A1 FR2666819 A1 FR 2666819A1 FR 9111201 A FR9111201 A FR 9111201A FR 9111201 A FR9111201 A FR 9111201A FR 2666819 A1 FR2666819 A1 FR 2666819A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- particles
- crucible
- molten metal
- metal
- gas
- 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
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010953 base metal Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 119
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 37
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 37
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 3
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 229910018575 Al—Ti Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 borides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- BTFMCMVEUCGQDX-UHFFFAOYSA-N 1-[10-[3-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperidinyl]propyl]-2-phenothiazinyl]ethanone Chemical compound C12=CC(C(=O)C)=CC=C2SC2=CC=CC=C2N1CCCN1CCC(CCO)CC1 BTFMCMVEUCGQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100063435 Caenorhabditis elegans din-1 gene Proteins 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 description 1
- 208000001431 Psychomotor Agitation Diseases 0.000 description 1
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000037074 physically active Effects 0.000 description 1
- 229960004265 piperacetazine Drugs 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/06—Alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/18—Charging particulate material using a fluid carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Le dispositif comprend un creuset (10) logeant un métal de base fondu, des moyens (2) de production d'un plasma pour recevoir un courant de gaz inerte et des particules d'une charge entraînées et ioniser le gaz et chauffer les particules, des moyens (2) pour injecter le gaz et les particules dans le creuset pour qu'ils pénètrent dans le métal fondu dans le creuset; des moyens (4) pour agiter continûment le métal fondu dans le creuset; un moule (6) recevant le métal fondu contenant les particules de charge, et des moyens (7) pour agiter continûment le métal fondu dans le moule (6). Application notamment à la fabrication de matériaux composites dans le domaine de l'aéronautique et de l'industrie automobile.The device comprises a crucible (10) housing a molten base metal, means (2) for producing a plasma for receiving a stream of inert gas and particles of an entrained charge and ionizing the gas and heating the particles, means (2) for injecting the gas and particles into the crucible so that they penetrate the molten metal in the crucible; means (4) for continuously stirring the molten metal in the crucible; a mold (6) receiving the molten metal containing the filler particles, and means (7) for continuously stirring the molten metal in the mold (6). Application in particular to the manufacture of composite materials in the field of aeronautics and the automotive industry.
Description
i La présente invention concerne le domaine de la métallurgie et, de façoni The present invention relates to the field of metallurgy and, so
plus spécifique, un procédé pour produire un matériau métallique de base moulé dans lequel sont réparties de très fines particules, qui peuvent être des particules de céramiques, de métaux, d'alliages, de ma- tériaux intermétalliques, de carbure, de nitrure, de borure et de substances utiles pour améliorer les propriétés du more specifically, a process for producing a molded base metal material in which are distributed very fine particles, which may be particles of ceramics, metals, alloys, intermetallic materials, carbide, nitride, boride and substances useful for improving the properties of
métal de base.base metal.
Le développement de l'aéronautique et de la The development of aeronautics and
construction navale, de l'industrie automobile et d'un cer- shipbuilding, automotive industry and some
tain nombre d'autres industries requiert de nouveaux maté- many other industries require new materials
riaux présentant des caractéristiques d'usinabilité et de rials with machinability and
service améliorées.improved service.
On fabrique actuellement les matériaux métal- We are currently manufacturing metal materials
liques de construction (alliages) en faisant fondre le mé- construction (alloys) by melting the metal
tal de base pour l'amener à l'état liquide, en y ajoutant des composants additionnels, le processus de fusion étant mis en oeuvre à la température de l'ensemble du système, ce base tal to bring it to the liquid state, by adding additional components to it, the melting process being carried out at the temperature of the entire system, this
qui garantit la fusion complète et la dissolution réci- which guarantees complete merger and reconciliation
proque des composants (figure 2 a annexée à la présente de- of the components (figure 2 a annexed to this de-
mande). Lorsque la température de l'alliage s'abaisse order). When the temperature of the alloy drops
pendant le refroidissement et la solidification, la solubi- during cooling and solidification, the solubi-
lité des composants de l'alliage diminue fortement et, à une certaine température particulière pour chaque système et composition d'alliage, les phases solides commencent à The alloy components decrease greatly and, at a certain temperature for each alloy system and composition, the solid phases begin to
précipiter et croissent à partir de la masse fondue homo- precipitate and grow from the homo-
gène, sous la forme de cristaux de composants d'alliages gene, in the form of crystals of alloy components
ou, plus fréquemment, sous la forme des cristaux des compo- or, more frequently, in the form of crystals of the compounds
sés chimiques d'éléments constitutifs (phases intermétal- chemical substances of constituent elements (intermetal phases-
liques) (figures 2, b, c annexées à la présente demande). (Figures 2, b, c annexed to this application).
Lors d'un refroidissement complémentaire, le reste de la masse fondue cristallise sous la forme d'une solide des During additional cooling, the rest of the melt crystallizes in the form of a solid of
composants situés dans le métal de base (figure 2, d an- components located in the base metal (Figure 2, d an-
nexée à la présente demande) Les phases métalliques possé- attached to this request) The metallic phases
dant un réseau cristallin et des propriétés différentes de celles de l'alliage de base (matrice) affectent fortement dant a crystal lattice and properties different from those of the base alloy (matrix) strongly affect
les propriétés du système d'alliage dans son ensemble. the properties of the alloy system as a whole.
La taille des phases intermétalliques, qui préci- The size of the intermetallic phases, which
pitaient lors du processus de cristallisation de l'alliage, ne doit pas dépasser les fractions d'un micron, sinon la qualité de l'alliage est fortement affectée en raison de la pitied during the crystallization process of the alloy, must not exceed fractions of a micron, otherwise the quality of the alloy is strongly affected due to the
perte de ductilité et de résistance mécanique. loss of ductility and mechanical strength.
La solubilité des métaux et des métalloïdes dans la matrice métallique est très fortement limitée à l'état The solubility of metals and metalloids in the metallic matrix is very strongly limited in the state
solide, et ce facteur justifie la sélection sévère des al- solid, and this factor justifies the severe selection of al-
liages commerciaux et la limite obtenue dans la pratique dans l'amélioration des propriétés des alliages de construction commerciaux en raison d'une modification de commercial bindings and the limit obtained in practice in improving the properties of commercial construction alloys due to a modification of
leur composition.their composition.
On a développé une nouvelle classe de matériaux We have developed a new class of materials
de construction, qui contiennent, à l'état incorporé arti- of construction, which contain, in the incorporated state arti-
ficiellement, des particules ou des fibres d'oxydes, de ficially, particles or fibers of oxides,
carbure et d'autres composés permettant d'obtenir des pro- carbide and other compounds for obtaining pro-
priétés garanties du système dans son ensemble De tels ma- guaranteed properties of the system as a whole.
tériaux sont connus comme étant des produits composites étant donné que les constituants du système métallique ne précipitent pas à partir du métal de la matrice, comme dans materials are known to be composite products since the constituents of the metallic system do not precipitate from the matrix metal, as in
le cas des alliages classiques, mais sont incorporés arti- the case of conventional alloys, but are incorporated arti-
ficiellement dans le système Tous les alliages métalliques formally in the system All metal alloys
connus représentant la matrice avec des particules incorpo- known representing the matrix with particles incorporated
rées, dont les propriétés diffèrent fortement de la ma- whose properties differ greatly from the ma-
trice, sont fondamentalement les produits composites, bien qu'elles apparaissent naturellement dans la fabrication are basically composite products, although they appear naturally in manufacturing
d'alliages.of alloys.
Les propriétés des matériaux métalliques repré- The properties of metallic materials represented
sentés par un système composite d'origine artificielle et naturelle sont les suivantes: la ductilité du matériau est déterminée par felt by a composite system of artificial and natural origin are as follows: the ductility of the material is determined by
l'aptitude de la matrice (en général l'aptitude des solu- the suitability of the matrix (in general the suitability of solu-
tions solides des constituants dans l'alliage de base) à avoir un fluage plastique, ainsi que par les dimensions et la structure cristalline des intermétalloïdes et d'autres inclusions dans la matrice; la résistance mécanique, la résistance à la solid constituents in the base alloy) to have a plastic creep, as well as by the dimensions and the crystal structure of the intermetalloids and other inclusions in the matrix; mechanical strength, resistance to
chaleur, la résistance à la fatigue, la résistance des ma- heat, resistance to fatigue, resistance of ma-
tériaux au développement de fissures sont déterminées par l'interaction des inclusions et de la matrice, ainsi que des déformations du réseau cristallin de la matrice sous l'action d'inclusions; The developmental cracks are determined by the interaction of inclusions and the matrix, as well as deformations of the crystal lattice of the matrix under the action of inclusions;
la dureté, la résistance à l'usure, les pro- hardness, wear resistance, pro-
priétés tribotechniques du matériau sont déterminées par les propriétés des inclusions; tribotechnical properties of the material are determined by the properties of the inclusions;
le module d'élasticité, le coefficient de dila- the modulus of elasticity, the coefficient of dila-
tation linéaire, le poids spécifique (densité) du matériau sont déterminés par un ensemble de propriétés de la matrice linear tation, the specific gravity (density) of the material are determined by a set of properties of the matrix
et des inclusions.and inclusions.
C'est pourquoi, le développement de nouveaux ma- This is why the development of new ma-
tériaux métalliques avec une combinaison prédéterminée des caractéristiques d'usinabilité et de services doit pouvoir metal materials with a predetermined combination of machinability and service characteristics must be able
être obtenu en théorie sur la base du choix de la composi- be obtained in theory on the basis of the choice of the composition
tion optimale du système métallique dans chaque cas, c'est- optimal metal system in each case,
à-dire de la sélection de la matrice et des inclusions, that is, the selection of the matrix and the inclusions,
dont les propriétés et l'interaction déterminent les pro- whose properties and interaction determine the pro-
priétés du système composite dans son ensemble. properties of the composite system as a whole.
La sélection de la base (matrice) du système mé- The selection of the base (matrix) of the mete
tallique est déterminée par des propriétés requises de ser- size is determined by required properties of service
vice du matériau et par le niveau de ses propriétés (acier, defect in the material and in the level of its properties (steel,
aluminium, cuivre, magnésium, nickel, etc). aluminum, copper, magnesium, nickel, etc.).
La difficulté principale de mise en oeuvre de la The main difficulty in implementing the
technologie permettant de produire des matériaux métal- technology to produce metal materials-
liques de construction est l'injection de constituants dans la structure sous la forme de particules extrêmement fines de composés stables du point de vue thermodynamique et thermique dans la matrice, et dont la taille est comprise construction is the injection of constituents into the structure in the form of extremely fine particles of thermodynamically and thermally stable compounds in the matrix, the size of which is understood
entre quelques nanomètres et quelques microns. between a few nanometers and a few microns.
Dans la fabrication de matériaux métalliques com- In the manufacture of metallic materials
posites naturels (par exemple des alliages complexes), le natural posites (e.g. complex alloys), the
problème est résolu au moyen de la précipitation de parti- problem is solved by means of party precipitation
cules (intermétalloides) à partir de solutions solides sur- saturées des constituants de l'alliage dans le métal de cules (intermetalloids) from supersaturated solid solutions of the constituents of the alloy in the metal of
base, ceci étant produit au moyen de l'utilisation d'un re- base, this being produced by the use of a re-
froidissement à vitesse élevée de masses fondues homogènes. cooling at high speed of homogeneous melts.
La vitesse de refroidissement requise peut être obtenue The required cooling rate can be obtained
pratiquement uniquement dans le cas de quantités relative- practically only in the case of relative quantities-
ment faibles d'alliages fondus Dans la pratique, un degré low levels of molten alloys In practice, a degree
élevé de refroidissement est obtenu au moyen d'une disper- high cooling is obtained by means of a disper-
sion physique de la masse fondue suivie par un refroidisse- physical mass of the melt followed by cooling
ment de fines gouttes de la masse fondue dans un milieu de refroidissement Ceci requiert des opérations onéreuses de fine drops of the melt in a cooling medium This requires expensive
séchage, de dégazage et de tassement des particules (granu- drying, degassing and packing of particles (granules
lés) pour obtenir des pastilles C'est pourquoi, la techno- strips) to obtain pellets This is why, the techno-
logie de fabrication de nouveaux alliages métalliques au production of new metal alloys in
moyen de la technique de pastillage n'a pas été très utili- using the pelletizing technique has not been very useful
sée dans l'industrie.industry.
La difficulté d'introduire des particules extrê- The difficulty of introducing extremely small particles
mement fines dans des masses fondues métalliques a deux causes Tout d'abord, en raison de l'absence de fluidité des particules extrêmement fines (d'une taille du millième de micron ou moins), le dosage des particules lors de leur injection dans la masse fondue est assez difficile ou même quelquefois impossible En second lieu, en raison de la présence d'oxygène adsorbé sur la surface des particules lors de leur venue en contact avec la masse fondue, les oxydes du métal de base se forment sur la surface, ce qui empêche le mouillage des particules par la masse fondue Ce problème se manifeste notamment pendant l'injection des There are two causes of fine particles in metallic melts. First, due to the lack of fluidity of extremely fine particles (one thousandth of a micron in size or less), the dosage of the particles when injected into the Melt is quite difficult or even sometimes impossible Secondly, due to the presence of oxygen adsorbed on the surface of the particles when they come into contact with the melt, the oxides of the base metal are formed on the surface, which prevents the wetting of particles by the molten mass This problem manifests itself in particular during the injection of
particules dans les masses fondues de métaux ayant une ré- particles in the molten masses of metals having a re-
activité élevée avec l'oxygène (aluminium, magnésium, etc) Le facteur indiqué précédemment empêche également la high activity with oxygen (aluminum, magnesium, etc.) The factor indicated above also prevents
mise en oeuvre de techniques telles que la modification di- implementation of techniques such as di-
recte des alliages par injection de particules -noyaux de cristallisation dans la masse fondue, alliage des masses fondues par injection de composants d'alliages sous la forme d'une poudre, utilisation de déchets à l'état de poudre de matériaux d'alliages (par exemple silicium) dans la fabrication d'alliages, en particulier ceux du système aluminium-silicium. Une des caractéristiques les plus importantes de la technologie proposée et des dispositifs pour sa mise en oeuvre est la possibilité d'injecter dans la masse fondue de fines particules des matériaux de charge (dans le cas de la fabrication de produits composites) ou de composants structurels (dans le cas de la fabrication d'alliages), alloys by injection of particles - crystallization cores in the melt, alloys of the melts by injection of alloy components in the form of a powder, use of waste in the form of powder of alloy materials ( for example silicon) in the manufacture of alloys, in particular those of the aluminum-silicon system. One of the most important characteristics of the proposed technology and of the devices for its implementation is the possibility of injecting into the melt fine particles of filler materials (in the case of the manufacture of composite products) or of structural components. (in the case of the manufacture of alloys),
moyennant la formation de la structure d'alliage conformé- by means of the formation of the conformal alloy structure
ment au schéma illustré sur la figure 3, annexée à la pré- ment to the diagram illustrated in FIG. 3, appended to the pre-
sente demande.feel request.
On injecte des particules d'un matériau de charge désiré dans la matrice exempte des atomes du constituant (figure 3 a annexée à la présente demande) Lorsqu'il existe, dans le système, un équilibre entre le constituant structurel (Ax Py) et la solution du composant d'alliage P Particles of a desired filler material are injected into the matrix free of the atoms of the constituent (FIG. 3 a annexed to the present application) When there is, in the system, a balance between the structural constituent (Ax Py) and the solution of the alloy component P
dans la matrice A, les particules incorporées dans la ma- in the matrix A, the particles incorporated in the ma-
trice se dissolvent à la concentration de saturation à la température appropriée avec réduction de leurs dimensions, ce processus pouvant être hautement contrôlé et permettant la fabrication d'alliages ayant une structure avec alliage dissolve at the saturation concentration at the appropriate temperature with reduction of their dimensions, this process being able to be highly controlled and allowing the manufacture of alloys having a structure with alloy
avec un constituant prédéterminé ayant une solubilité limi- with a predetermined constituent having limited solubility
tée.tee.
Les étapes principales d'un procédé pour la fa- The main steps of a process for the fa-
brication de matériaux composites moulés considérés sont décrites dans "Solidification, Structures and Properties of brication of molded composite materials considered are described in "Solidification, Structures and Properties of
Cast Metal-Ceramic Particle Composites" Rohatgi P K, As- Cast Metal-Ceramic Particle Composites "Rohatgi P K, As-
thana R;, Das S Inst Metal Rev, 1986 Vol 31, N 3 pp 15-139 et incluent: production de la masse fondue de base; répartition uniforme des particules solides dans une masse de métal fondu; thana R ;, Das S Inst Metal Rev, 1986 Vol 31, N 3 pp 15-139 and include: production of the basic melt; uniform distribution of solid particles in a mass of molten metal;
cristallisation du matériau composite résul- crystallization of the resulting composite material
tant. On a utilisé les procédés indiqués ci-après, dans l'art antérieur, pour injecter des particules extrêmement fines dans une masse fondue comme cela est décrit dans "Cast Aluminium-Graphite Particle Composites a Potential so much. The methods indicated below have been used in the prior art to inject extremely fine particles into a melt as described in "Cast Aluminum-Graphite Particle Composites a Potential
Engineering Material" Rohatgi P K, Das S, Dan T K - Engineering Material "Rohatgi P K, Das S, Dan T K -
J Inst Eng, Mars 1989 Vol 67, N 2 pp 77-83: agitation mécanique de la masse fondue et des particules ajoutées; pressage des pastilles mélangées à des métaux formant matrice à l'état de poudre et avec des particules de renforcement, suivi d'une insertion des particules dans J Inst Eng, March 1989 Vol 67, N 2 pp 77-83: mechanical agitation of the melt and the added particles; pressing the pellets mixed with matrix metals in the powder state and with reinforcing particles, followed by insertion of the particles into
la masse fondue et d'une agitation mécanique de cette der- the melt and mechanical agitation of the latter
nière; dispersion des particules dans la masse fondue last; dispersion of particles in the melt
au moyen d'une irradiation avec des ultrasons. by means of irradiation with ultrasound.
Les problèmes, que l'on rencontre dans la fabri- The problems we encounter in manufacturing
cation de produits composites métalliques moulés, concer- cation of molded metal composite products,
nent l'absence de mouillabilité ou une faible mouillabilité lack of wettability or poor wettability
des particules de charge de renforcement avec la masse fon- particles of reinforcing filler with the ground mass
due constituant la matrice, ainsi que la non-uniformité du due constituting the matrix, as well as the non-uniformity of the
matériau moulé en raison de différences importantes de den- molded material due to significant differences in den-
sité entre la matrice et le matériau de charge. between the matrix and the filler material.
L'accroissement de la résistance mécanique de la liaison entre les particules de charge de renforcement et The increase in the mechanical resistance of the bond between the reinforcing filler particles and
la matrice du métal de base est obtenu au moyen d'un cer- the base metal matrix is obtained by means of a
tain nombre de techniques comme cela est décrit dans "Weta- any number of techniques as described in "Weta-
bility of Graphite to Liquid Aluminium and the Effect of alloying Elements on It", Choh Takao, Kemmel Roland, Oki bility of Graphite to Liquid Aluminum and the Effect of alloying Elements on It ", Choh Takao, Kemmel Roland, Oki
Takeo Z Metallklunde" 1987 Vol 78, N 4 pp 286- Takeo Z Metallklunde "1987 Vol 78, N 4 pp 286-
290, c'est-à-dire: application de revêtement, mouillable par un 290, i.e.: coating application, wettable by a
métal, sur la surface des particules de charge de renforce- metal, on the surface of the reinforcing filler particles
ment; introduction d'agents tensio-actifs dans la masse fondue du métal de base; accroissement de la température de la masse fondue. On connaît également un procédé pour fabriquer is lying; introduction of surfactants into the melt of the base metal; increasing the temperature of the melt. There is also known a process for manufacturing
des produits composites (demande de brevet N 51-141960 dé- composite products (patent application N 51-141960 de-
posée au Japon en date du 08 04 80 (NO 55-45955), publiée le 5.11 81), selon lequel on suggère d'utiliser comme charge, des billes microscopiques naturelles creuses d'un diamètre de 150 microns, suffisamment compatibles avec différents matériaux métalliques, ainsi que des poudres de graphite, du Ti B 2, du nitrure et de l'oxyde d'aluminium, du graphite lamellaire et à l'état de copeaux et du calcium métallique, posed in Japan on 08 04 80 (NO 55-45955), published 5.11 81), according to which it is suggested to use as filler, hollow natural microscopic beads with a diameter of 150 microns, sufficiently compatible with different materials metallic, as well as graphite powders, Ti B 2, nitride and aluminum oxide, lamellar graphite and in the form of chips and metallic calcium,
qui sont ajoutés dans la masse fondue en une quantité com- which are added to the melt in an amount
prise entre 0,05 et 5 % en poids afin de garantir une uni- taken between 0.05 and 5% by weight to guarantee uniformity
formité des matériaux.formity of materials.
L'inconvénient principal de ce procédé réside The main drawback of this process is
dans la nécessité d'introduire dans la masse fondue un élé- in the need to introduce into the melt an element
ment (calcium), qui est soluble dans le métal de base li- ment (calcium), which is soluble in the base metal li-
quide, mais pratiquement insoluble dans le cas d'une ma- quide, but practically insoluble in the case of a ma-
trice solide et qui forme un composant eutectique cassant solid and which forms a brittle eutectic component
avec la matrice Ceci conduit à une altération des proprié- with the matrix This leads to an alteration of the properties
tés mécaniques de la matrice et du produit composite lui- mechanical tees of the matrix and of the composite product itself
même En outre, l'utilisation, en tant que charge, de billes microscopiques creuses ayant les tailles indiquées ( 150 microns) ne contribuent pas à améliorer les valeurs even In addition, the use, as a filler, of hollow microscopic beads having the indicated sizes (150 microns) does not contribute to improving the values
absolues des propriétés mécaniques et peut conduire unique- absolute mechanical properties and can lead unique-
ment à une certaine amélioration de leurs valeurs relatives lie to some improvement in their relative values
par unité de masse.per unit of mass.
L'art antérieur relatif à la présente invention The prior art relating to the present invention
est le procédé de fabrication de matériaux composites (Met. is the manufacturing process for composite materials (Met.
Trans, 1978, v 9 N 3, pp 383-388) qui utilise les métaux Trans, 1978, v 9 N 3, pp 383-388) which uses metals
de base fondu Mg Al, Fe, Ni, Cr, Co dopés par des parti- basic molten Mg Al, Fe, Ni, Cr, Co doped with particles
cules d'oxyde insoluble (A 1203, Be O, Ca O, Ce O 2, Ti O 2, Mg O, Th O 2, VO 2, Zr O 2), des carbures, des borures, des nitrures de Nb, Ta, Hf, Ti, Zr ayant des tailles comprises entre 0,01 et 10 microns Les particules sont injectées sous la insoluble oxide cules (A 1203, Be O, Ca O, Ce O 2, Ti O 2, Mg O, Th O 2, VO 2, Zr O 2), carbides, borides, nitrides of Nb, Ta , Hf, Ti, Zr having sizes between 0.01 and 10 microns The particles are injected under the
forme de poudre ou de fibres minces Pour garantir la dis- powder or thin fiber form To ensure the
tribution uniforme des particules dans la masse fondue, on les injecte dans un courant de gaz inerte préalablement chauffé (Ar,He) tout en agitant vigoureusement le métal de base Le pourcentage en volume des particules peut être compris entre 0,5 et 1 % De même, l'un des éléments qui améliorent l'activité de surface au niveau de l'interface uniform distribution of the particles in the melt, they are injected into a stream of inert gas previously heated (Ar, He) while vigorously stirring the base metal The percentage by volume of the particles can be between 0.5 and 1% of even, one of the elements that improve surface activity at the interface
particule-masse fondue, est injecté dans le métal fondu. particle-melt, is injected into the molten metal.
L'injection de tels métaux tensio-actifs (Mg, Si, Ti, Zr, V, Nb) garantit la formation d'un enveloppement, apte à être mouillé par le métal, sur les oxydes, ce qui améliore grandement la mouillabilité dans le système et fait qu'il n'existe aucune ségrégation dans la masse fondue pendant The injection of such surface-active metals (Mg, Si, Ti, Zr, V, Nb) guarantees the formation of an envelope, suitable for being wetted by the metal, on the oxides, which greatly improves the wettability in the system and does that there is no segregation in the melt during
une période de 30 minutes.a period of 30 minutes.
Le procédé indiqué précédemment présente les in- The process indicated above presents the in-
convénients suivants: 1) la composition chimique de la masse fondue de following: 1) the chemical composition of the melt of
la matrice est limitée par la nécessité d'injecter des mé- the matrix is limited by the need to inject
taux tensio-actifs, qui, dans un certain nombre de cas, surfactant levels, which in a number of cases
peuvent conduire à une perturbation des propriétés techno- can lead to a disturbance in the technical properties
logiques et mécaniques du matériau composite résultant; logic and mechanics of the resulting composite material;
2) l'absence d'agitation au cours de la solidifi- 2) the absence of agitation during the solidification
cation favorise, en particulier dans le cas d'un long temps cation promotes, especially in the case of a long time
de solidification, la formation de zones ségrégées et stra- solidification, the formation of segregated and strategic zones
tifiées, et par conséquent la qualité du matériau composite résultant s'en trouve réduite; 3) l'insolubilité des particules de renforcement exclut la possibilité d'utiliser ce procédé pour fabriquer tified, and therefore the quality of the resulting composite material is reduced; 3) the insolubility of the reinforcing particles excludes the possibility of using this process to manufacture
des matériaux, dont la matrice soit renforcée avec des par- materials, the matrix of which is reinforced with par-
ticules extrêmement fines de ces éléments ou de leurs com- extremely fine particles of these elements or their components
posés, qui sont des agents traditionnels de renforcement posed, which are traditional reinforcing agents
dans la fabrication de matériaux, en raison de la cristal- in the manufacture of materials, due to the crystal-
lisation des joints du métal de base avec des additifs bonding of base metal joints with additives
d'alliage et un travail thermomécanique ultérieur. of alloy and subsequent thermomechanical work.
Un but de la présente invention consiste à amé- liorer la qualité des matériaux composites au moyen d'un An object of the present invention is to improve the quality of composite materials by means of a
accroissement de l'uniformité de la dispersion des parti- increased uniformity of dispersion of parties
cules de charge de renforcement et la solidité de leur ad- reinforcement load cells and the strength of their ad-
hérence à la matrice formée du métal de base, et l'aptitude à produire un groupe expansé du matériau composite grâce à l'utilisation d'une gamme étendue de particules céramiques, inheritance in the matrix formed of the base metal, and the ability to produce an expanded group of the composite material through the use of a wide range of ceramic particles,
de métaux et de produits intermétalliques incluant des car- of metals and intermetallic products including
bures, des nitrures, des borures, des oxydes, du graphite bures, nitrides, borides, oxides, graphite
et des verres.and glasses.
Le but indiqué précédemment et d'autres buts sont The previously stated goal and others are
atteints grâce au procédé pour fabriquer des matériaux com- achieved through the process of making materials
posites, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consis- posites, characterized in that it includes the stages consis-
tant à entraîner des particules d'additifs solides finement both to entrain particles of solid additives finely
divisés, par exemple d'une céramique, d'un métal, d'un pro- divided, for example from a ceramic, a metal, a pro-
duit intermétallique incluant des oxydes, des borures, des carbures, des nitrures, du graphite, des verres dans un gaz intermetallic compound including oxides, borides, carbides, nitrides, graphite, glasses in a gas
inerte et ioniser le gaz inerte d'entraînement pour chauf- inert and ionize the inert drive gas for heating
fer les particules solides à une température élevée infé- iron the solid particles at a lower elevated temperature
rieure à la température à laquelle les particules devien- lower than the temperature at which the particles become
nent non solides en raison d'une fusion, d'une sublimation are not solid due to fusion, sublimation
ou d'une dissociation, mais supérieure à environ la demi- or dissociation, but greater than about half
valeur d'une telle température, et injecter un courant du value of such a temperature, and inject a current from the
gaz d'entraînement ionisé et des particules solides chauf- ionized entrainment gas and heated solid particles
fées et entraînées, dans une masse de métal fondu, tout en maintenant un mouvement d'agitation dans la masse du métal fondu, suffisant pour favoriser et maintenir la dispersion des particules ajoutées pour qu'elles se solidifient sous fairies and entrained, in a mass of molten metal, while maintaining a movement of agitation in the mass of the molten metal, sufficient to promote and maintain the dispersion of the particles added so that they solidify under
la forme d'une masse composite, tout en maintenant un mou- the shape of a composite mass, while maintaining a
vement d'agitation dans le métal fondu contenant des parti- agitation in the molten metal containing particles
cules solides, jusqu'à ce que sa solidification soit com- solid cules, until its solidification is com-
piète.devotion.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré- Other features and advantages of the pre-
sente invention ressortiront de la description donnée ci- sente invention will emerge from the description given below
après prise en référence aux dessins annexés, sur les- after reference to the accompanying drawings, on the-
quels:which:
les figures 1, 4 et 5 représentent des disposi- Figures 1, 4 and 5 show arrangements
tifs pour la mise en oeuvre de différentes formes de réali- for the implementation of different forms of reali-
sation de l'invention; et la figure 2 ( 2 a,b,c,d) et la figure 3 ( 3 a, b, c,d), dont il a déjà été fait mention, représentent des sation of the invention; and Figure 2 (2 a, b, c, d) and Figure 3 (3 a, b, c, d), which have already been mentioned, represent
conditions métallurgiques apparaissant au cours de la for- metallurgical conditions appearing during the formation
mation d'un alliage.mation of an alloy.
Dans la mise en oeuvre de la présente invention, la masse fondue du métal de base peut être de l'aluminium, du fer, du cuivre, du magnésium, du nickel, du cobalt, du chrome Des métaux de base appropriés sont des alliages des métaux mentionnés précédemment, dans lesquels ils forment l'élément constitutif prépondérant, comme par exemple de l'aluminium contenant jusqu'à 40 % en poids de manganèse, et des aciers, et des matériaux tels que la fonte et la In the practice of the present invention, the melt of the base metal can be aluminum, iron, copper, magnesium, nickel, cobalt, chromium. Suitable base metals are alloys of previously mentioned metals, in which they form the predominant constituent element, such as for example aluminum containing up to 40% by weight of manganese, and steels, and materials such as cast iron and
fonte modulaire De même il convient d'utiliser comme mé- modular cast iron Similarly, it should be used as a
taux de base, le cuivre, le nickel, le titane et des al- base rates, copper, nickel, titanium and al-
liages de ces métaux.bonding of these metals.
Les particules d'addition formées par la charge de renforcement sont très fines et possèdent une taille moyenne comprise entre 1 et 100 microns Les particules peuvent être des particules de métaux et ne forment pas de composés chimiques avec les éléments de la matrice, comme par exemple Si dans Al; des produits intermétalliques tels que: Ti A 13, Zr A 13, Fe Ai 3, Fe 2 Al 5, Cr A 17, Cr A 13, Ni Ai 3, Co 2 A 19, Sc A 13; des carbures tels que: Si C, Ti C, WC, Nb C, Fe 3 C; des nitrures tels que Ti N, Si 3 N 4, Zr N; des borures tels que Ti B 2, Al B 2; des oxydes tels que: Zr O 2, A 1203, Ti C 2, B 203; et également d'autres matériaux céramiques tels The addition particles formed by the reinforcing filler are very fine and have an average size of between 1 and 100 microns. The particles can be particles of metals and do not form chemical compounds with the elements of the matrix, such as for example. If in Al; intermetallic products such as: Ti A 13, Zr A 13, Fe Ai 3, Fe 2 Al 5, Cr A 17, Cr A 13, Ni Ai 3, Co 2 A 19, Sc A 13; carbides such as: Si C, Ti C, WC, Nb C, Fe 3 C; nitrides such as Ti N, Si 3 N 4, Zr N; borides such as Ti B 2, Al B 2; oxides such as: Zr O 2, A 1203, Ti C 2, B 203; and also other ceramic materials such
que le saphir, des verres, du graphite et des carboni- that sapphire, glasses, graphite and carboni-
trures On peut utiliser d'autres matériaux particulaires utilisés pour renforcer la dispersion de métaux pourvu Other particulate materials used to strengthen the dispersion of metals provided
qu'ils conservent une stabilité thermodynamique satisfai- that they maintain a satisfactory thermodynamic stability
sante au cours des étapes du présent procédé. health during the stages of the present process.
Les gaz inertes d'entraînement utilisés dans le cadre de la présente invention sont de préférence de l'argon ou de l'hélium, bien qu'on puisse utiliser d'autres The inert entraining gases used in the context of the present invention are preferably argon or helium, although other means may be used.
gaz inertes Le gaz inerte est ionisé et les particules en- inert gases The inert gas is ionized and the particles
traînées sont préalablement chauffées dans le gaz ionisé trails are previously heated in ionized gas
avant d'être injectées dans la masse fondue, à une tempéra- before being injected into the melt, at a temperature
ture élevée inférieure à celle à laquelle les particules fondent ou se subliment ou se dissocient, c'est-à-dire à une valeur égale à environ 0, 9 fois le point de fusion, la high ture lower than that at which the particles melt or sublime or dissociate, i.e. at a value equal to about 0.9 times the melting point, the
température de sublimation ou la température de dissocia- sublimation temperature or dissociation temperature
tion, selon le cas A une température supérieure, les par- tion, as the case may be At a higher temperature, the
ticules s'agglomèrent pour produire des particules d'une taille désirable dans la masse fondue ou bien deviennent des particules d'une composition autre que celle recherchée ou bien il se produit une réduction substantielle de la quantité désirée de particules dans la masse fondue Pour des températures des particules inférieures à environ 0,5 fois le point de fusion (la température de sublimation ou la température de dissociation), il n'apparaît, dans le the particles aggregate to produce particles of a desirable size in the melt, either become particles of a composition other than that desired, or there is a substantial reduction in the desired amount of particles in the melt. particle temperatures below about 0.5 times the melting point (the sublimation temperature or the dissociation temperature), it does not appear in the
produit composite résultant, aucun accroissement de la ré- resulting composite product, no increase in
sistance mécanique, de la dureté et de l'uniformité struc- mechanical strength, hardness and structural uniformity
turelle, de l'uniformité des particules dispersées et de l'homogénéité. turelle, uniformity of dispersed particles and homogeneity.
La gamme de températures pour le chauffage préa- The temperature range for pre-heating
lable des particules a été déterminée expérimentalement sur la base de l'exigence de l'obtention d'un degré nécessaire the particle lable has been determined experimentally on the basis of the requirement of obtaining a necessary degree
et suffisant d'activation pour une action entre phase ga- and sufficient activation for an action between phase ga-
rantissant une liaison solide entre les particules et le métal de base, en raison du retrait de l'oxygène adsorbé à rantant a solid bond between the particles and the base metal, due to the withdrawal of the oxygen adsorbed to
partir de la surface des particules, au cours d'une corro- from the surface of the particles, during a corro-
sion ionique et d'une rupture dans les particules dans le ion ion and a break in the particles in the
courant de base de la surface du métal fondu. base current from the surface of the molten metal.
La détermination de la gamme appropriée de tempé- Determining the appropriate temperature range
ratures applicable à un matériau particulaires particulier peut être déterminée à partir des données de température publiées dans des manuels ou analogues, et de l'utilisation de dispositifs pyrométriques par exemple commercialisés par erasures applicable to a particular particulate material can be determined from temperature data published in manuals or the like, and from the use of pyrometric devices, for example sold by
Agema avec une précision de 10 C Cependant, il est fré- Agema with an accuracy of 10 C However, it is frequently
quemment plus approprié, en particulier lorsqu'on utilise des particules par exemple de produits intermétalliques ou more suitable, especially when using particles such as intermetallic products or
autres et lorsque les données publiées ne sont pas dispo- others and when the published data are not available
nibles de façon adéquate, d'établir des conditions de base. adequately, establish basic conditions.
Par exemple, avant de fabriquer les produits composites, on exécute un cycle d'essai avec le dispositif d'ionisation du For example, before manufacturing the composite products, a test cycle is carried out with the ionization device of the
gaz devant être utilisé pour l'étape de chauffage préa- gas to be used for the pre-heating stage
lable, pour un chargement particulier des particules, et le courant de gaz, et le temps de séjour des particules dans le gaz ionisé est accru à la valeur précisément requise pour faire fondre (volatiliser ou dissocier) la particule, on observe la particule et on réduit ensuite légèrement le temps de séjour pour éviter une fusion etc Ces conditions de traitement fournissent alors la température égale à 0,9 lable, for a particular loading of the particles, and the gas stream, and the residence time of the particles in the ionized gas is increased to the value precisely required to melt (volatilize or dissociate) the particle, the particle is observed and then slightly reduces the residence time to avoid melting etc. These treatment conditions then provide the temperature equal to 0.9
fois le point de fusion Pour un temps de séjour égal à en- times the melting point For a residence time equal to
viron à la moitié du temps de séjour, pour lequel la fusion de la particule se produit, correspond à 0,5 fois le point about half of the residence time, for which the particle melting occurs, corresponds to 0.5 times the point
de fusion On peut déterminer de façon similaire les inter- We can similarly determine the inter-
valles empiriques en réglant le courant de gaz et le char- empirical values by adjusting the gas flow and the char-
gement de particules dans le gaz sur la base de concepts management of particles in the gas based on concepts
fondamentaux bien connus dans la technique. fundamentals well known in the art.
* Un choix de matériaux particulaires particulière-* A particular choice of particulate materials-
ment efficaces, destinés à être utilisés dans la présente invention, est recensé dans le tableau A indiqué ci-après, avec les gammes de températures et on a également indiqué des compositions de métaux de base prises à titre ment effective for use in the present invention is listed in Table A indicated below, with the temperature ranges and also indicated base metal compositions taken as
d'exemples.examples.
TABLEAU ATABLE A
Particule Taille des Additif, Masse fondue (composition) particules gamme de tem de base microns pératures C Si C 5-50 1100-2000 Al, Alliages de Ai A 1-4 %Cu-1,5 %Mg 0, 5 %Mn, Fe Ti A 13 1-10 670-1200 Al, Alliages de Al Al-4 %Cu-1,5 % Mg Ti B 2 5-10 1400-2500 Al,alliages de base de Al Si 3 N 4 1-5 950-1710 Cu,Ni Graphite 5-50 1800-3240 Al-12 % Si Particle Size of Additive, Melt (composition) particles range of basic tem microns peratures C Si C 5-50 1100-2000 Al, Alloys of Ai A 1-4% Cu-1.5% Mg 0, 5% Mn, Fe Ti A 13 1-10 670-1200 Al, Alloys of Al Al-4% Cu-1.5% Mg Ti B 2 5-10 1400-2500 Al, base alloys of Al Si 3 N 4 1-5 950 -1710 Cu, Ni Graphite 5-50 1800-3240 Al-12% Si
Conformément à la présente invention, on peut in- In accordance with the present invention, it is possible to in-
corporer environ 0,5 % en poids et jusqu'à environ 25 % en poids d'un matériau de charge dans un bain de métal de base fondu et dans le matériau particulaire, et on détermine la quantité ajoutée sur la base de concepts connus dans la technique pour obtenir une amélioration ou une combinaison body about 0.5% by weight and up to about 25% by weight of a filler material in a bath of molten base metal and in the particulate material, and the amount added is determined based on concepts known in the art. the technique for obtaining an improvement or a combination
particulière des propriétés mécaniques, par exemple la du- particular mechanical properties, for example the
reté, la résistance mécanique, la ductilité, l'élasticité. reté, mechanical strength, ductility, elasticity.
Le tableau B reproduit ci-après indique des contenus en particules à titre d'exemples et des matériaux de base et fournit une indication des propriétés mécaniques améliorées. Table B reproduced below indicates exemplary particle contents and base materials and provides an indication of the improved mechanical properties.
TABLEAU BTABLE B
Particule Quantité Métal de Propriété (composition) % en poids base(com améliorée position) 1 Sic 10 Al Rm= 200 M Pa,E= 120 KN Particle Quantity Metal of Property (composition)% by weight base (improved com position) 1 Sic 10 Al Rm = 200 M Pa, E = 120 KN
MM 2MM 2
K 1K 1
___ = 9___ = 9
K 2 2 Zr Al 3 +Cr A 13 1 + 1 Al Ro 2 = 0,99 Rm Ti A 13 15 Al Si = 300 s 3 avec Rm résistance temporaire à la traction RO,2 limite apparente d'élasticité, E module d'élasticité, K coefficient d'usure linéaire, S densité spécifique des particules dans la matrice, 1,2,3 indices applicables à un matériau composite à base K 2 2 Zr Al 3 + Cr A 13 1 + 1 Al Ro 2 = 0.99 Rm Ti A 13 15 Al Si = 300 s 3 with Rm temporary tensile strength RO, 2 apparent elastic limit, E modulus d elasticity, K linear wear coefficient, S specific density of particles in the matrix, 1,2,3 indices applicable to a composite material based
d'aluminium, aluminium et Al-10 % Ti. aluminum, aluminum and Al-10% Ti.
Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, il est important que le métal de base fondu soit agit physiquement, par exemple en étant soumis en continu à une force d'agitation dès le début de l'introduction des In the practical implementation of the present invention, it is important that the molten base metal is physically active, for example by being continuously subjected to a stirring force from the start of the introduction of the
particules solides, jusqu'à ce que le moulage et la solidi- solid particles, until the molding and solidi-
fication du métal coulé soient complets Initialement, la masse fondue de base est agitée physiquement, c'est-à-dire qu'elle est située dans un récipient du type creuset et qu'une force d'agitation est appliquée de façon appropriée de préférence au bain du métal de base à l'aide de moyens magnétiques sans contact, comme cela est connu dans la technique A ce stade du processus, on peut également fication of the cast metal are complete Initially, the base melt is physically agitated, i.e. it is located in a crucible-type container and preferably a stirring force is applied appropriately bathing the base metal using non-contact magnetic means, as is known in the art At this stage of the process, one can also
mettre en oeuvre une agitation mécanique utilisant des ro- implement mechanical agitation using ro-
tors de type connu Le degré d'agitation doit être suffi- torsion of known type The degree of agitation must be sufficient
samment intense, c'est-à-dire qu'on doit avoir une rotation continue observable du bain, pour garantir une dispersion uniforme des particules d'additif, et on peut prélever des échantillons d'essai à des intervalles pour déterminer cette dispersion Lorsque la masse fondue du métal de base contenant les particules est prête pour être moulée, on transfère le matériau directement dans un moule approprié et on maintient l'agitation physique du matériau fondu dans le moule, de façon appropriée au moyen de vibrations, par exemple au moyen d'une énergie ultrasonore appliquée à l'extérieur du moule et provoquant des vibrations dans le métal fondu jusqu'à ce que la totalité du métal dans le moule se soit solidifiée L'application d'ultrasons pour sufficiently intense, that is to say there must be a continuous observable rotation of the bath, to guarantee a uniform dispersion of the additive particles, and test samples can be taken at intervals to determine this dispersion When the melt of the base metal containing the particles is ready to be molded, the material is transferred directly into a suitable mold and physical agitation of the molten material in the mold is maintained, suitably by means of vibrations, for example at using ultrasonic energy applied to the outside of the mold and causing vibration in the molten metal until all of the metal in the mold has solidified The application of ultrasound to
obtenir une agitation physique doit être suffisamment in- getting physical restlessness must be sufficiently
tense pour maintenir l'uniformité obtenue dans le creuset, tense to maintain the uniformity obtained in the crucible,
mais ne doit pas conduire à un déplacement visible impor- but must not lead to significant visible displacement
tant de la masse de métal fondu.so much of the mass of molten metal.
Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, on injecte le courant de gaz inerte ionisé, dans lequel sont entraînées des particules solides, dans le bain In the practical implementation of the present invention, the stream of ionized inert gas, in which solid particles are entrained, is injected into the bath.
du métal de base, de sorte que les particules solides pénè- base metal, so that solid particles penetrate
trent dans le bain à une profondeur d'au moins 5 cm, par trent in the bath to a depth of at least 5 cm, by
exemple sur environ 10 % de la profondeur du bain. L'agitation continue au cours du changement de volume de la phase liquide example over about 10% of the depth of the bath. Agitation continues during the change in volume of the liquid phase
de 100 % à O %, c'est-à-dire la solification complète, est une condition préalable de la présente invention pour garantir une distribution uniforme du matériau de renforcement dans le volume de la matrice, qui est permis par les étapes précédentes du processus, et une amélioration de la mouillabilité au niveau de l'interface "particule-masse fondue" L'absence d'agitation à un stade quelconque de l'état liquide-solide du matériau from 100% to 0%, i.e. complete solification, is a prerequisite of the present invention to guarantee a uniform distribution of the reinforcing material in the volume of the matrix, which is allowed by the preceding stages of the process, and improved wettability at the "particle-melt" interface The absence of agitation at any stage of the liquid-solid state of the material
composite peut conduire à un affaiblissement du contact su- composite can lead to a weakening of the contact
perficiel entre la matrice du métal de base et les parti- between the matrix of the base metal and the parts
cules, et à la formation indésirable de stratifications, de ségrégations et d'hétérogénéités de la composition chimique cules, and to the undesirable formation of stratifications, segregations and heterogeneities of the chemical composition
et structurelle.and structural.
La stabilité thermodynamique des particules dans la masse fondue de la matrice empêche leur action chimique The thermodynamic stability of the particles in the melt of the matrix prevents their chemical action
avec le métal de base et la formation de composés indési- with the base metal and the formation of undesirable compounds
rables ayant des tailles et formes incontrôlées, ce qui ga- rables with uncontrolled sizes and shapes, which
rantit, contrairement à la technologie de l'art antérieur, rantit, unlike the technology of the prior art,
la formation d'alliages renforcés par des particules extrê- the formation of alloys reinforced by extremely small particles
mement fines, grâce à la fusion du métal de base, suivie par la combinaison d'une cristallisation et d'un traitement thermique, et la fabrication de matériaux composites du type "métal-phase intermétallique (métal)", dans lesquels la quantité, les tailles et les formes des phases de fine, thanks to the fusion of the base metal, followed by the combination of crystallization and heat treatment, and the manufacture of composite materials of the "metal-intermetallic phase (metal)" type, in which the quantity, the sizes and shapes of the phases of
renforcement ont des valeurs préréglées. reinforcement have preset values.
En référence à la figure 1, un creuset 10 réalisé de façon appropriée en graphite contient un bain de métal fondu 1 formé du métal de la matrice, par exemple de With reference to FIG. 1, a crucible 10 suitably made of graphite contains a bath of molten metal 1 formed from the metal of the matrix, for example of
l'aluminium, qui est agité au moyen d'un inducteur magné- aluminum, which is stirred by means of a magnetic inductor
tique classique 4 servant à agiter physiquement le bain mé- classic tick 4 used to physically stir the metal bath
tallique 1, de préférence dans le mouvement de rotation in- size 1, preferably in the rotational movement
tense illustré sur la figure 1 Le creuset 10 comporte un couvercle protecteur 15, dans lequel est installée une chambre d'ionisation 2 ayant une longueur accrue Le gaz inerte, par exemple de l'argon, est introduit d'une manière pouvant être commandée à partir de canalisations 8 dans une chambre d'ionisation 2, et le gaz est ionisé de manière à produire un arc de plasma selon des techniques connues, et tense illustrated in Figure 1 The crucible 10 has a protective cover 15, in which is installed an ionization chamber 2 having an increased length The inert gas, for example argon, is introduced in a manner which can be controlled at from pipes 8 in an ionization chamber 2, and the gas is ionized so as to produce a plasma arc according to known techniques, and
il apparaît, dans la chambre d'ionisation 2, des tempéra- in the ionization chamber 2, temperatures appear
tures très élevées comprises entre 8000 C et 20 000 C Un very high tures between 8000 C and 20 000 C Un
matériau de charge finement divisé est retenu dans la tré- finely divided filler material is retained in the
mie 3 avec des moyens de dosage (non représentés) servant à mesurer le poids du matériau de charge finement divisé, qui est introduit par l'intermédiaire du conduit 16 dans la chambre d'ionisation 2 Les particules de charge pénétrant dans la chambre d'ionisation 2 sont rapidement chauffées à une température élevée inférieure à celle à laquelle se produit la fusion des particules, par exemple entre 0,5 et crumb 3 with metering means (not shown) used to measure the weight of the finely divided filler material, which is introduced via the conduit 16 into the ionization chamber 2 The filler particles penetrating into the ionization 2 are rapidly heated to an elevated temperature lower than that at which the melting of the particles occurs, for example between 0.5 and
0,9 fois la température du point de fusion des particules. 0.9 times the temperature of the melting point of the particles.
Les particules ainsi chauffées et activées, qui sont en- The particles thus heated and activated, which are
traînées dans un courant de gaz inerte ionisé 25, sont in- streaks in a stream of ionized inert gas 25, are in-
troduites dans le bain fondu 1 par l'injection du gaz inerte et sa pénétration au-dessous de la surface du bain produced in the molten bath 1 by the injection of the inert gas and its penetration below the surface of the bath
métallique L'agitation physique continue du bain métal- metallic Continuous physical agitation of the metal bath
lique 1 par l'inducteur magnétique 4 établit une dispersion uniforme des particules de la charge solide activée et chauffée La température du bain métallique est mesurée par exemple au moyen de thermocouples (non représentés), ce qui permet de s'assurer que la température est inférieure à celle à laquelle il se produit une fusion ou décomposition indésirable des particules de charge L'uniformité de la lique 1 by the magnetic inductor 4 establishes a uniform dispersion of the particles of the activated and heated solid charge The temperature of the metal bath is measured for example by means of thermocouples (not shown), which makes it possible to ensure that the temperature is less than that at which undesirable melting or decomposition of the filler particles takes place The uniformity of the
dispersion des particules de charge dans le bain est éta- dispersion of the filler particles in the bath is
blie au moyen de l'analyse d'échantillons prélevés du bain à des intervalles appropriés Lorsque la quantité désirée blie by means of the analysis of samples taken from the bath at appropriate intervals When the desired quantity
prédéterminée des particules de charge solides a été intro- predetermined solid charge particles has been intro-
duite dans le bain de métal fondu, on ouvre le bouchon 5 situé à la base du creuset 10, et le métal fondu contenant les particules solides d'additifs O est introduit dans le taken from the molten metal bath, the cap 5 located at the base of the crucible 10 is opened, and the molten metal containing the solid particles of additives O is introduced into the
moule 6, réalisé de façon appropriée par exemple en acier. mold 6, made appropriately for example from steel.
Le métal fondu est amené à se solidifier dans le moule et entoure les particules solides de charge uniformément dispersées Pour être certain que les particules solides de charge restent uniformément dispersées dans la phase de métal fondu au cours de la progression de la solification, un transducteur à ultrasons 7 est accouplé au moule 5 de sorte que le métal fondu situé dans le moule est agité physiquement par des vibrations ultrasonores jusqu'à ce que The molten metal is caused to solidify in the mold and surrounds the solid particles of uniformly dispersed filler To be certain that the solid particles of filler remain uniformly dispersed in the molten metal phase during the progression of the solification, a transducer with ultrasonic 7 is coupled to the mold 5 so that the molten metal located in the mold is physically agitated by ultrasonic vibrations until
la totalité de la phase fondue soit passée à l'état solide. the entire molten phase has passed to the solid state.
La figure 4 (a) représente le creuset de la figure Figure 4 (a) shows the crucible of Figure
1 équipé d'un conduit 20 destiné à introduire un agent ré- 1 fitted with a conduit 20 intended to introduce a reducing agent
actif dans la chambre d'ionisation 2 ' avec une vitesse ac- active in the ionization chamber 2 'with an accelerated speed
crue du gaz ionisé indiqué en 25 de manière à avoir une pé- flood of the ionized gas indicated at 25 so as to have a
nétration plus profonde de l'additif dans le bain métal- deeper absorption of the additive in the metal bath
lique La figure 4 (B) représente le creuset de la figure Figure 4 (B) shows the crucible in Figure
4 (A), dans lequel le gaz ionisé et l'additif sont intro- 4 (A), in which the ionized gas and the additive are introduced
duits à la partie inférieure du creuset Le gaz inerte forme des bulles 30 qui éclatent et sont dispersées sous l'action d'un transducteur à ultrasons 12 en contact avec la partie supérieure du bain métallique au niveau de sa surface. La figure 5 représente le creuset de la figure 4 (B) équipé du transducteur à ultrasons 12, l'injection du due to the lower part of the crucible The inert gas forms bubbles 30 which burst and are dispersed under the action of an ultrasonic transducer 12 in contact with the upper part of the metal bath at its surface. FIG. 5 represents the crucible of FIG. 4 (B) equipped with the ultrasonic transducer 12, the injection of the
gaz ionisé 25 étant décalée par rapport à l'alignement cen- ionized gas 25 being offset from the center alignment
tral de la figure 4 (B) de manière à obtenir le mouvement hélicoïdal ascendant représenté des bulles 30 contenant des particules. tral of Figure 4 (B) so as to obtain the upward helical movement shown bubbles 30 containing particles.
EXEMPLEEXAMPLE
Pour tester le procédé selon l'invention, on a utilisé des métaux non alliés, l'aluminium et le fer, ainsi qu'un alliage à base d'aluminium, à savoir 4 % Cu, 1,5 % Mg, To test the process according to the invention, unalloyed metals, aluminum and iron were used, as well as an aluminum-based alloy, namely 4% Cu, 1.5% Mg,
0,5 % Mn également connu sous la dénomination D 16 On a uti- 0.5% Mn also known under the name D 16 We used
lisé ces matériaux séparément en tant que masse fondue de read these materials separately as a melt of
base pour produire différents matériaux composites Les ma- basis for producing different composite materials The ma-
tériaux de-renforcement utilisés au départ étaient du car- reinforcement materials used initially were
bure de silicium en poudre, taille 5-50 microns, de l'alu- powdered silicon bure, size 5-50 microns, aluminum
miniure de titane Ti A 13 avec des particules d'une taille de 1-10 microns, et également de la poudre de titane avec des titanium miniure Ti A 13 with particles with a size of 1-10 microns, and also titanium powder with
particules d'une taille de 10-100 microns. particles with a size of 10-100 microns.
On a exécuté des essais pour produire un matériau composite dans l'unité pilote représentée schématiquement sur la figure 1 Le creuset était réalisé en graphite et Tests were carried out to produce a composite material in the pilot unit shown diagrammatically in FIG. 1 The crucible was made of graphite and
contenait une masse fondue 1 formant matrice, qui était in- contained a melt 1 forming a matrix, which was in-
jectée avec un courant de gaz argon ionisé qui entraînait des particules de renforcement préalablement chauffées à une température prédéterminée à l'aide d'un dispositif jetted with a stream of ionized argon gas which entrained reinforcing particles previously heated to a predetermined temperature using a device
classique d'ionisation du type plasmatron 2 équipé du dis- classic ionization type plasmatron 2 equipped with the dis-
positif de fusion 3 pour obtenir un débit prédéterminé de positive fusion 3 to obtain a predetermined flow of
circulation de la poudre dans le dispositif d'ionisation. circulation of the powder in the ionization device.
On a modifié la température des particules Tp et on l'a contrôlée en détectant la variation du contenu net de la The temperature of the Tp particles was modified and it was checked by detecting the variation in the net content of the
masse fondue de base avant et après l'injection de parti- basic melt before and after the injection of parti-
cules de poudre On a calculé Tp conformément à la for- powder particles Tp was calculated in accordance with the
mule: Cm Mm Tm ( 1 + KN) Tp = ( 1 à avec Cp Mp e 0 température de la masse fondue après injection des additifs, 'C; mule: Cm Mm Tm (1 + KN) Tp = (1 to with Cp Mp e 0 temperature of the melt after injection of the additives, 'C;
Tm température de la matrice avant l'injection des addi- Tm matrix temperature before injection of additives
tifs, OC.tifs, OC.
Cm valeur spécifique du métal formant la matrice, Mm masse métallique, Kg, C chaleur spécifique des particules, Mm Masse des particules, kg, Kn facteur sans dimension prenant en compte des effets Cm specific value of the metal forming the matrix, Mm metallic mass, Kg, C specific heat of the particles, Mm Mass of the particles, kg, Kn dimensionless factor taking into account the effects
thermiques lors du refroidissement par air de la sur- thermal during air cooling of the over-
face de la masse fondue pendant le réchauffage lors face of the melt during reheating during
du traitement par un courant de gaz ionisé sans in- treatment with a stream of ionized gas without
jection de particules, Kn = 0,05-0,06 pour 5 kg de métal fondu et un débit de gaz argon ionisé de particle junction, Kn = 0.05-0.06 for 5 kg of molten metal and a flow of ionized argon gas of
0,1 m 3/mn.0.1 m 3 / min.
On a réalisé l'agitation du mélange au cours du moulage avec injection d'additifs au moyen de l'inducteur magnétique 4 Après injection de quantités prédéterminées d'additifs solides, on a retiré le bouchon ( 5) du creuset et on a introduit le mélange liquide-solide dans le trou au niveau de la partie inférieure du creuset pour remplir un moule réalisé en acier On a utilisé le moule en acier ( 6) possédant un diamètree de 50 mm et on a agité le mélange métal fondu-particules solides en utilisant un générateur à ultrasons 7 jusqu'à ce que le contenu du moule soit solidifié On a extrudé à chaud la masse moulée solide obtenue de 2,5 kg On a déterminé le contrôle de qualité du matériau composite résultant sur la base de paramètres suivants uniformité chimique et structurelle, taille des particules de renforcement, The mixture was stirred during molding with injection of additives by means of the magnetic inductor 4 After injection of predetermined quantities of solid additives, the plug (5) was removed from the crucible and the liquid-solid mixture in the hole at the bottom of the crucible to fill a mold made of steel The steel mold (6) with a diameter of 50 mm was used and the mixture of molten metal and solid particles was stirred using an ultrasonic generator 7 until the contents of the mold are solidified The solid molded mass obtained was 2.5 kg hot extruded The quality control of the resulting composite material was determined on the basis of the following parameters uniformity chemical and structural, size of the reinforcing particles,
résistance mécanique du matériau composite. mechanical resistance of the composite material.
On a évalué l'hétérogénéité chimique du matériau composite en modifiant la teneur en constituants formés des The chemical heterogeneity of the composite material was evaluated by modifying the content of constituents formed
particules de renforcement dans différentes sections trans- reinforcing particles in different cross sections
versales de la pièce moulée, en travers de la direction de coulée, au moyen de la détermination du facteur d'hétérogénéité chimique K Cmax Cmin Kc = 1 n 1 Ck n k= 1 avec Ck teneur en constituants formés des particules de renforcement dans la section transversale de la pièce moulée, % en poids n nombre de sections transversales analysées; Cmax, Cmin teneurs maximale et minimale des constituants formés des particules de renforcement dans les versals of the molded part, across the direction of casting, by means of the determination of the chemical heterogeneity factor K Cmax Cmin Kc = 1 n 1 Ck nk = 1 with Ck content of constituents formed of reinforcing particles in the section cross-section of the molded part,% by weight n number of cross-sections analyzed; Cmax, Cmin maximum and minimum contents of the constituents formed of the reinforcement particles in the
sections transversales, % en poids.cross sections,% by weight.
On a déterminé l'hétérogénéité structurelle du matériau composite en modifiant les tailles moyennes des particules de renforcement, à l'aide du facteur Kave Kav = -max din 1 n X di n i= 1 avec The structural heterogeneity of the composite material was determined by modifying the average sizes of the reinforcing particles, using the factor Kave Kav = -max din 1 n X di n i = 1 with
di taille moyenne de la i-ème particule, en mi- di mean size of the i-th particle, in mid
crons; dmaxi dmin tailles maximale et minimale des particules analysées, crons; dmaxi dmin maximum and minimum sizes of the particles analyzed,
n nombre des particules analysées.n number of particles analyzed.
On a déterminé la résistance mécanique en mesu- The mechanical strength was determined in
rant la résistance à la traction Rm, en M Pa (UTS) On a déterminé la composition chimique à l'aide du dispositif de mesure quantimétrique ARL 72000, possédant une précision de + 0,01 %; on a déterminé les caractéristiques structurelles au moyen du microscope optique métallographique Me F-3 A avec des grossissements atteignant jusqu'à 3000 X, et avec l'analyseur structurel Omnimet 2 pour la détermination quantitative des éléments contenus dans la structure La détermination de la résistance mécanique a été effectuée par la machine de mise en traction UTS-100 avec une force appliquée maximale de 100 k N L'ensemble de l'appareillage précédent fait partie de l'état de la technique Le tableau the tensile strength Rm, in M Pa (UTS) The chemical composition was determined using the ARL 72000 quantimetric measuring device, with an accuracy of + 0.01%; the structural characteristics were determined using the Me F-3 A metallographic optical microscope with magnifications up to 3000 X, and with the Omnimet 2 structural analyzer for the quantitative determination of the elements contained in the structure Determination of the resistance mechanical work was carried out by the UTS-100 tensioning machine with a maximum applied force of 100 k N All of the above equipment is part of the state of the art The table
1, reproduit à la fin de la description, indique les résul- 1, reproduced at the end of the description, indicates the results
tats des essais.test states.
Les données obtenues prouvent que les meilleures Evidence shows that the best
caractéristiques sont garanties par les échantillons de ma- characteristics are guaranteed by the samples of ma-
tériaux composites fabriqués lors des expériences N 06, 9, composite materials manufactured during experiments N 06, 9,
12, 36, 42, 51, 57, 66, 69, 72 conformément au procédé se- 12, 36, 42, 51, 57, 66, 69, 72 in accordance with the se-
lon la présente invention pour fabriquer les matériaux com- lon the present invention for manufacturing the materials
posites à base métallique.metal based posites.
Dans un autre mode de mise en oeuvre de la pré- In another embodiment of the pre-
sente invention, le matériau de charge pour fabriquer un matériau composite est synthétisé dans l'environnement d'un gaz d'entraînement ionisé et les matériaux naissants ainsi invention, the filler material for manufacturing a composite material is synthesized in the environment of an ionized entraining gas and the nascent materials thus
obtenus, protégés par le gaz ionisé de nettoyage, sont in- obtained, protected by ionized cleaning gas, are
troduits dans la masse fondue du métal de base, qui est products in the melt of the base metal, which is
agité physiquement, par exemple au moyen de techniques ma- physically agitated, for example using mat techniques
gnétiques ou de techniques à ultrasons de manière à répar- genetic or ultrasonic techniques so as to repair
tir uniformément le matériau synthétisé dans la matrice du métal de base Les matériaux de charge sont synthétisés par l'introduction de quantités sensiblement stéchiométriques des réactifs servant à produire le matériau de charge Par exemple, lors de la fabrication du matériau de charge à base de nitrure de titane, de la poudre de titane possédant des tailles appropriées comprises entre 20 et 50 microns, uniformly firing the synthesized material in the matrix of the base metal The filler materials are synthesized by the introduction of substantially stoichiometric quantities of the reagents used to produce the filler material For example, during the manufacture of the nitride filler material titanium, titanium powder having appropriate sizes between 20 and 50 microns,
est entraînée dans du gaz azote dans des proportions cor- is entrained in nitrogen gas in correct proportions
respondant à l'équation: 2 Ti + N 2 > 2 Ti N Le mélange titane/azote est introduit dans un écoulement de gaz inerte ionisé et est exposé au gaz ionisé à une température située dans la gamme comprise entre 2200 et 30000 C pendant un intervalle de temps suffisant pour que la réaction soit complète entre le titane et l'azote afin de former du nitrure de titane à l'état de vapeur, qui est entraîné par le gaz inerte ionisé sur la surface de la masse fondue du métal de base, par exemple de l'aluminium, corresponding to the equation: 2 Ti + N 2> 2 Ti N The titanium / nitrogen mixture is introduced into a flow of ionized inert gas and is exposed to the ionized gas at a temperature in the range between 2200 and 30000 C for a sufficient time for the reaction to be complete between titanium and nitrogen to form titanium nitride in the vapor state, which is entrained by the ionized inert gas on the surface of the base metal melt , for example aluminum,
et est agité physiquement de manière à disperser uniformé- and is physically agitated so as to disperse uniformly-
ment le niveau de titane dans de petits volumes discrets the titanium level in small discrete volumes
qui, lors de la solidification dans le métal de base, four- which, upon solidification in the base metal, provides
nissent des particules de charge de renforcement extrême- particles of extremely reinforcing filler
ment fines Les autres matériaux de charge peuvent être synthétisés de façon similaire de la manière suivante 3 Si (poudre) + 2 N 2 >Si 3 N 4 Ti (poudre) + 3 Al (poudre) >Ti Al 3 La température de la masse fondue du métal de base est maintenue à une valeur qui provoque la trempe des The other filler materials can be synthesized similarly as follows 3 Si (powder) + 2 N 2> Si 3 N 4 Ti (powder) + 3 Al (powder)> Ti Al 3 The temperature of the mass base metal melt is maintained at a value which causes quenching of
matériaux additifs de sorte que le matériau additif synthé- additive materials so that the additive material synthesizes
tisé n'est pas dissocié, d'une manière indésirable, dans la is not dissociated, undesirably, in the
masse fondue.melt.
Dans un autre mode de mise en oeuvre de In another embodiment of
l'invention, un gaz contenant du carbone, tel que les hy- the invention, a gas containing carbon, such as hy-
drocarbures, le propane, le gaz naturel butane, le méthane ou le monoxyde de carbone et le gaz carbonique sont ionisés dans le mélange avec un courant de gaz inerte ionisé et sont dissociés Le produit de dissociation du carbone est le carbone élémentaire mono-atomique, qui est injecté dans la masse fondue de base en tant que charge additive Pour drocarbons, propane, butane natural gas, methane or carbon monoxide and carbon dioxide are ionized in the mixture with a stream of ionized inert gas and are dissociated The carbon dissociation product is the mono-atomic elemental carbon, which is injected into the basic melt as an additive filler For
les gaz contenant de l'oxygène, l'oxygène mono-atomique li- gases containing oxygen, mono-atomic oxygen li-
béré est un courant de gaz ionisé qui réagit avec la masse fondue, par exemple formée d'aluminium, pour former des particules de charge extrêmement fines d'oxyde d'aluminium béré is a stream of ionized gas which reacts with the molten mass, for example formed of aluminum, to form particles of extremely fine charge of aluminum oxide
A 1203 dans la masse fondue.A 1203 in the melt.
Après la mise en oeuvre pratique de la présente invention dans les conditions du tableau 2 et moyennant l'utilisation des matériaux de ce tableau 2, on a introduit les additifs indiqués dans la matrice de métal fondu de base indiquée pour obtenir des matériaux composites ayant After the practical implementation of the present invention under the conditions of Table 2 and by means of the use of the materials of this Table 2, the additives indicated were introduced into the base molten metal matrix indicated to obtain composite materials having
des propriétés mécaniques améliorées. improved mechanical properties.
Claims (60)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4867973/02A RU2020042C1 (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Method of manufacture of composite material castings on metal base |
US07/740,823 US5305817A (en) | 1990-09-19 | 1991-08-08 | Method for production of metal base composite material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2666819A1 true FR2666819A1 (en) | 1992-03-20 |
FR2666819B1 FR2666819B1 (en) | 1994-09-23 |
Family
ID=26666243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9111201A Expired - Fee Related FR2666819B1 (en) | 1990-09-19 | 1991-09-11 | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0673469A (en) |
CN (1) | CN1062769A (en) |
BR (1) | BR9103931A (en) |
CA (1) | CA2051605A1 (en) |
DE (1) | DE4131239C2 (en) |
ES (1) | ES2036134B1 (en) |
FR (1) | FR2666819B1 (en) |
GB (1) | GB2248071A (en) |
IT (1) | IT1258217B (en) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1037013C (en) * | 1994-10-25 | 1998-01-14 | 北京工业大学 | Forming method of Al2O3 base casting composite material self-formed from reaction |
DE10320393A1 (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Hallberg Guss Gmbh | Production of tribological cast parts, especially engine blocks, made from iron alloys comprises adding hard stable particles to the melt shortly before, during or after casting to obtain embedded particles in the solidified structure |
JP4852737B2 (en) * | 2004-09-27 | 2012-01-11 | 国立大学法人 千葉大学 | Method for producing recycled Fe-Al composite material |
JP4810942B2 (en) | 2005-09-20 | 2011-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | Automatic stop device for internal combustion engine |
DE102006002337A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Process to strengthen aluminum alloy or magnesium alloy by admixture of micro- or nano-particles to molten metal |
TWI458837B (en) * | 2008-10-24 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Method for making magnesium matrix composite material |
CN101733368B (en) * | 2008-11-26 | 2012-04-25 | 北京有色金属研究总院 | A kind of preparation method of metal matrix composite material |
CN102108450B (en) * | 2009-12-25 | 2012-08-29 | 清华大学 | Method for preparing magnesium-based composite material |
DE102010008202B4 (en) * | 2010-02-17 | 2015-12-31 | Daimler Ag | Manufacturing method for a friction ring made of a composite material |
CN101851716B (en) | 2010-06-14 | 2014-07-09 | 清华大学 | Magnesium base composite material and preparation method thereof, and application thereof in sounding device |
CN101851717B (en) | 2010-06-14 | 2012-09-19 | 清华大学 | Shell and sounding device using the same |
US8858697B2 (en) | 2011-10-28 | 2014-10-14 | General Electric Company | Mold compositions |
US9011205B2 (en) | 2012-02-15 | 2015-04-21 | General Electric Company | Titanium aluminide article with improved surface finish |
US8932518B2 (en) | 2012-02-29 | 2015-01-13 | General Electric Company | Mold and facecoat compositions |
US8906292B2 (en) | 2012-07-27 | 2014-12-09 | General Electric Company | Crucible and facecoat compositions |
US8708033B2 (en) | 2012-08-29 | 2014-04-29 | General Electric Company | Calcium titanate containing mold compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US8992824B2 (en) | 2012-12-04 | 2015-03-31 | General Electric Company | Crucible and extrinsic facecoat compositions |
US9592548B2 (en) | 2013-01-29 | 2017-03-14 | General Electric Company | Calcium hexaluminate-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US9511417B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-12-06 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US9192983B2 (en) | 2013-11-26 | 2015-11-24 | General Electric Company | Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys |
US10391547B2 (en) | 2014-06-04 | 2019-08-27 | General Electric Company | Casting mold of grading with silicon carbide |
RU2607016C2 (en) * | 2014-07-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of producing a cast composite material |
DE102014222001B4 (en) * | 2014-10-29 | 2023-06-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | casting process |
CN104388793B (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-25 | 苏州蔻美新材料有限公司 | A kind of medical metal ceramic material and preparation method thereof |
CN105300125B (en) * | 2015-11-30 | 2018-02-02 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | One kind stirring and feed mechanism |
CN111041288B (en) * | 2019-12-18 | 2021-10-12 | 江苏大学 | High-toughness anti-fatigue in-situ aluminum-based composite material and preparation method thereof |
CN112048623A (en) * | 2020-09-07 | 2020-12-08 | 孔霄 | Aluminum alloy smelting and purifying equipment |
US20230027886A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | Hongjie Qiu | Systems and methods for fabricating crystals of metal compounds |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3286334A (en) * | 1965-07-16 | 1966-11-22 | Contemporary Res Inc | Production of dispersion hardened materials |
US3547622A (en) * | 1968-06-12 | 1970-12-15 | Pennwalt Corp | D.c. powered plasma arc method and apparatus for refining molten metal |
US3678988A (en) * | 1970-07-02 | 1972-07-25 | United Aircraft Corp | Incorporation of dispersoids in directionally solidified castings |
DE2758654A1 (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-13 | Daido Steel Co Ltd | PROCESS AND DEVICE FOR HEATING A METAL MELT IN A PAN |
US4473103A (en) * | 1982-01-29 | 1984-09-25 | International Telephone And Telegraph Corporation | Continuous production of metal alloy composites |
WO1989007499A1 (en) * | 1988-02-09 | 1989-08-24 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Superheating and microalloying of molten metal by contact with a plasma arc |
EP0453188A2 (en) * | 1990-04-19 | 1991-10-23 | The BOC Group plc | Plasma tundish heating |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB811803A (en) * | 1956-07-30 | 1959-04-15 | British Oxygen Co Ltd | Treatment of molten metals and alloys |
GB823428A (en) * | 1956-11-16 | 1959-11-11 | British Oxygen Co Ltd | Treatment of ferrous metal |
GB894729A (en) * | 1959-11-10 | 1962-04-26 | British Oxygen Co Ltd | Treatment of ferrous metal |
FR2038858A5 (en) * | 1969-03-31 | 1971-01-08 | Combustible Nucleaire | |
US4786467A (en) * | 1983-06-06 | 1988-11-22 | Dural Aluminum Composites Corp. | Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix, and composite materials made thereby |
NO165766C (en) * | 1988-06-30 | 1991-04-10 | Norsk Hydro As | PROCEDURE FOR CORE REFINING METALS. |
-
1991
- 1991-09-11 FR FR9111201A patent/FR2666819B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-12 BR BR919103931A patent/BR9103931A/en unknown
- 1991-09-13 IT ITMI912431A patent/IT1258217B/en active IP Right Grant
- 1991-09-14 ES ES9102050A patent/ES2036134B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-16 GB GB9119770A patent/GB2248071A/en not_active Withdrawn
- 1991-09-17 CA CA002051605A patent/CA2051605A1/en not_active Abandoned
- 1991-09-18 JP JP3267217A patent/JPH0673469A/en active Pending
- 1991-09-18 CN CN91109009.6A patent/CN1062769A/en active Pending
- 1991-09-19 DE DE4131239A patent/DE4131239C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3286334A (en) * | 1965-07-16 | 1966-11-22 | Contemporary Res Inc | Production of dispersion hardened materials |
US3547622A (en) * | 1968-06-12 | 1970-12-15 | Pennwalt Corp | D.c. powered plasma arc method and apparatus for refining molten metal |
US3678988A (en) * | 1970-07-02 | 1972-07-25 | United Aircraft Corp | Incorporation of dispersoids in directionally solidified castings |
DE2758654A1 (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-13 | Daido Steel Co Ltd | PROCESS AND DEVICE FOR HEATING A METAL MELT IN A PAN |
US4473103A (en) * | 1982-01-29 | 1984-09-25 | International Telephone And Telegraph Corporation | Continuous production of metal alloy composites |
WO1989007499A1 (en) * | 1988-02-09 | 1989-08-24 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Superheating and microalloying of molten metal by contact with a plasma arc |
EP0453188A2 (en) * | 1990-04-19 | 1991-10-23 | The BOC Group plc | Plasma tundish heating |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ULTRASONICS vol. 25, no. 2, Mars 1987, GUILFORD, SURREY, GB pages 73 - 82; O.A. ABRAMOV: 'Action of high intensity ultrasound on solidifying metal' * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4131239C2 (en) | 1996-12-05 |
JPH0673469A (en) | 1994-03-15 |
IT1258217B (en) | 1996-02-21 |
GB2248071A (en) | 1992-03-25 |
GB9119770D0 (en) | 1991-10-30 |
BR9103931A (en) | 1992-05-26 |
ITMI912431A0 (en) | 1991-09-13 |
ITMI912431A1 (en) | 1993-03-13 |
CA2051605A1 (en) | 1992-03-20 |
ES2036134A1 (en) | 1993-05-01 |
FR2666819B1 (en) | 1994-09-23 |
CN1062769A (en) | 1992-07-15 |
ES2036134B1 (en) | 1994-04-01 |
DE4131239A1 (en) | 1992-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2666819A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL FROM A BASE METAL. | |
US5305817A (en) | Method for production of metal base composite material | |
Gu et al. | Laser additive manufactured WC reinforced Fe-based composites with gradient reinforcement/matrix interface and enhanced performance | |
CA2917038C (en) | Process for additive manufacturing of parts by melting or sintering particles of powder(s) using a high-energy beam with powders adapted to the targeted process/material pair | |
Singla et al. | Development of aluminium based silicon carbide particulate metal matrix composite | |
CA2094369C (en) | Aluminum-base metal matrix composite | |
Thangarasu et al. | Production and wear characterization of AA6082-TiC surface composites by friction stir processing | |
Narasimha et al. | A review on processing of particulate metal matrix composites and its properties | |
US20220048105A1 (en) | Acoustic rotary liquid processor | |
Scaria et al. | Effect of process parameter on synthesizing of TiC reinforced Al7075 aluminium alloy nano composites | |
Olejnik et al. | Local composite reinforcements of TiC/FeMn type obtained in situ in steel castings | |
FR2805828A1 (en) | Aluminum-based alloy contains specific amount of boron in isotropic form, and has capacity to absorb neutrons and retain good mechanical properties over long periods of time and at high temperatures | |
Ghomashchi | Fabrication of near net-shaped Al-based intermetallics matrix composites | |
KR20070008518A (en) | Method for producing metal matrix composite materials | |
BE514115A (en) | ||
Gupta et al. | Evaluation and optimization of metal matrix composite strip produced by single roll continuous strip casting method | |
Watanabe et al. | Nickel-Aluminides/Steel clad pipe fabricated by reactive centrifugal casting method from liquid aluminum and solid nickel | |
WO1997027963A1 (en) | Metal alloy mass for semi-solid forming | |
Liu et al. | The behavior and effect of rare earth CeO 2 on in-situ TiC/Al composite | |
Jagannath et al. | Characteristic study for low melting point MMC using stir casting technique | |
EP1069967B1 (en) | Composite powder for diffusion-welding | |
Markcoons et al. | Melt processing and characterisation of lightweight metal composites reinforced by nanocarbon | |
Faisal et al. | Fabrication and analysis of LM13/B4C/Gr hybrid metal matrix composites | |
FR2509327A1 (en) | Master alloy contg. numerous alloying elements including copper - for mfg. high strength alloy cast iron with pearlitic structure in both thick and thin cast sections | |
Sreejith et al. | Comparison of Mechanical Properties of Zn-27A1 Alloy Using Various Casting Techniques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |