Fabrication et caractérisation de superalliages de Nickel par fusion inductive

Abstract

Le chauffage par induction est particulièrement intéressant pour la fusion de métaux et alliages au laboratoire car l’opération est relativement facile. Une fois que la machine de chauffage par induction est correctement réglée, chaque pièce est chauffée avec des résultats identiques. Il n’y a pas de dégagement de la fumée et de la saleté qui sont parfois associées aux services de traitement thermique et aux ateliers de forge. La flexibilité et la propreté de la fusion par induction ne peuvent être reproduites par les méthodes conventionnelles de l'aciérie et de fonderie. L’objectif de ce travail est de prospecter la fusion d’un alliage en forme de poudre et le couler dans des moules en plâtre. Nous tenterons de comprendre et de maîtriser ses principaux paramètres opératoires pour une bonne fusion de l’alliage dans un temps le plus court possible. La poudre d’Inconel 625 et une poudre composite sont préparées à partir de poudre d’Inconel et d’un alliage à base nickel et carbures de tungstène. Les deux alliages seront coulés dans des creusets en graphite. La microscopie optique et la microscopie électronique à balayage muni d’une sonde EDS nous serviront à déterminer les microstructures, les compositions chimiques ainsi que les phases présentes dans les alliages. Des caractérisations tribologique et mécanique s’en suivront. Les résultats de la coulée des superalliages de nickel ont montré que le chauffage par induction permet la fusion des alliages sans nécessiter une compétence requise de l’opérateur pour la fabrication d’alliages. Ses paramètres opératoires sont simples et permettent un chauffage uniforme sur tout le creuset. La rampe de température est rapide mais elle nécessite une meilleure compréhension sur la structure finale obtenue de l’alliage préparé. Les moules de plâtre ne sont pas appropriés pour les coulées. Il est nécessaire à l’avenir, d’employer d’autres types de matériaux pour les moules. Le mélange de l’alliage fondu est très important. Il faut le faire chaque fois que cela est possible pour obtenir un mélange uniforme sans craquelures lorsque sa coulée dans les moules.