Assemblage par procédé TIG de Ti2 AIC avec différents métaux d'apport

Abstract

L’objectif de la présente étude, est de trouver le meilleur moyen pour faire assemblé les phases MAX et particulièrement la phase Ti2AlC avec différents métaux d’apport (Ti, Cu, Al). Cette phase a démontré des propriétés exceptionnelles qui peuvent être résumées comme la combinaison des propriétés des métaux et des céramiques, tels que : la résistance aux chocs thermiques, la ténacité, la conductivité thermique et électrique, et sa très bonne usinabilité. La particularité de cette phase (Ti2AlC) nous a conduit a pensé à un procédé utilisé généralement pour le soudage des métaux et des alliages métalliques, c’est le procédé TIG (tungstène inerte gaz). Mais vu l’importante résistance thermique de Ti2AlC, le soudage n’est pas applicable puisque l’énergie fourni par l’arc du TIG est insuffisante pour atteindre le point de fusion de Ti2AlC, donc l’assemblage dans ce cas s’effectuera par le brasage, où l’adhésion entre le Ti2AlC et le métal d’apport est assuré par l’inter-diffusion des éléments et la création d’une interface formé par des nouvelles phases. Le métal utilisé est un facteur essentiel qui détermine la nature des interfaces crées et par conséquent les propriétés du joints de l’assemblage. Les interfaces Métal/MAX ont été étudiées par microscopie électronique à balayage (MEB) et par spectrométrie à dispersion d'énergie (EDS). Lorsque le substrat MAX entre en contact avec le métal fondu (Ti, Cu ou Al) il commence à se décomposer en TiCx ou TiC (à cause de la température élevé durant le brasage). Cette décomposition se manifeste par l’enlèvement des atomes d’Al à partir de la maille de Ti2AlC, qui est accompagnée avec un rétrécissement volumique. Ce dernier, conduit à la formation des micro-vides, ce qui est considéré comme un chemin libre pour l’infiltration du métal liquide dans le substrat, donnant naissance à des nouveaux composés. Notant qu’aucune fissure n'a été observée après le brasage TIG. Les résultats des essais mécaniques ont révélé que la zone la plus dure dans les différents systèmes Métal/MAX est la zone de la phase MAX décomposée.