Elaboration Et Caractérisation D’un Matériau Composite En Carbure De Tungstène-alliage Utilisé Dans La Fabrication Des Outils De Forage

Résumé: L’objectif de notre travail était l’élaboration des échantillons à base de carbures de tungstène densifiés par un liant métallique constitué par un alliage de cuivre-manganèse. L’analyse des poudres de départ révèlent que celles–ci sont constituées de mêmes phases, notamment le monocarbure WC et l’hemicarbure W2C, quoique, leur composition et leur répartition granulométrique diffèrent. Les matériaux composites élaborés par infiltration sous air et sous hydrogène présentent de bonnes propriétés mécaniques. Leurs comportements en compression et en traction sont différents. Cependant, les caractéristiques du matériau infiltré sous hydrogène sont relativement améliorées par rapport à celles de l’infiltré sous air. Les duretés des matériaux infiltrés sont intermédiaires entre celles du carbure de tungstène qui est très dur et le liant métallique qui est au contraire plus ductile. Les microstructures obtenues par microscopie optique révèlent que les particules des carbures ont divers aspects sur le plan morphologique et granulométrique. Ceci est favorable à une meilleure densification du matériau. Il apparait également que la porosité est plus accrue dans le matériau infiltré sous hydrogène probablement en raison d’un mauvais mouillage lors de l’infiltration sous air. L’observation au MEB révèle, pour l’infiltré sous H2, que les carbures sont bien incrustés dans le liant, et en dépit de la présence de certaines zones d’inhomogénéité, la quantité de porosité est très faible, ce qui indique que l’infiltrant a bien mouillé les carbures. Pour l’infiltré sous air, il y a présence de phénomènes qui n’ont pas été observés dans l’infiltré sous H2, notamment la ségrégation du liant dans plusieurs zones et la ségrégation des carbures non mouillés en raison probablement de la présence d’oxydes. Les observations du faciès de rupture nous ont permis de mettre en évidence la formation d’oxydes dans l’infiltré sous air ce qui influe négativement sur la densification et les propriétés mécaniques. Ainsi, on peut donc conclure que le matériau infiltré sous hydrogène présente de meilleures caractéristiques que celui de l’infiltré sous air.

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