Publication: Étude de défaut trouvé dans des tubes centrifugés de stellite 6B
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Publication date
2014-06
Defense date
2014-10-17
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Abstract
Les superalliages sont des alliages employés pour travailler à hautes températures tout en maintenant stabilité dimensionnelle et résistance mécanique et à la corrosion. Ils sont utilisés dans les domaines de l'aéronautique, l’industrie navale et médicale entre autres. Parmi les différents types de superalliages existants (base nickel, base cobalt et base nickel-fer), on travaillera dans cette étude avec des superalliages base cobalt. Ces alliages sont connus communément sous le nom de Stellites (ou Alacrites chez MicroSteel). Les Stellites ont une bonne résistance à la cavitation, à l'abrasion et à la corrosion.
Les éléments utilisés dans leur composition apportent différentes propriétés: la base de cobalt des Stellites leur confère les caractéristiques de résistance à l'abrasion, la tenue à chaud ainsi qu’à l'érosion. L'addition de chrome octroie, en supplément, la résistance à l'oxydation. Les éléments comme le tungstène et molybdène sont présents en forme de carbures qui confèrent de la dureté à froid et à chaud. Leur composition peut posséder d’autres composants comme le silicium, le fer ou le manganèse qui donnent des propriétés concrètes comme l’augmentation de la coulabilité ou la fixation des sulfures.
MicroSteel-CIMD est une entreprise française qui travaille dans différents secteurs d'activité comme l'industrie aéronautique, l'énergie, la défense ou l'industrie médicale. Elle possède deux lignes de fabrication définies: une fonderie par procédé de cire perdue et une fonderie par centrifugation horizontale des alliages de base cobalt. La centrifugation horizontale permet obtenir des tubes libres d’impuretés et de défauts avec une structure colonnaire. Néanmoins, après de renouvellement de l'équipe de fabrication, il y a eu une perte de “savoir faire” et, en conséquence, l’apparition de défauts dans les tubes obtenus.
Ces défauts ont disparu après une augmentation du préchauffage de la coquille. L'objectif de ce travail est de décrire les défauts ainsi que l'étude des différentes hypothèses au sujet de la responsabilité de leur apparition et disparition.
Las superaleaciones son aleaciones que se utilizan para trabajar a altas temperaturas, manteniendo la estabilidad dimensional, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. Se utilizan en las industrias aeroespaciales, navales y el sector sanitario, entre otros ámbitos. Entre los diversos tipos de superaleaciones existentes (superaleaciones base de níquel, base de cobalto y base de níquel-hierro), se ha trabajado en este estudio con superaleaciones de base de cobalto. Estas aleaciones se conocen comúnmente bajo el nombre de Stellite (o Alacrites en el ámbito industrial). Las Stellites tienen buena resistencia a la cavitación, la abrasión y la corrosión. Los elementos utilizados en la composición de las Stellites proporcionan diferentes propiedades: El cobalto confiere características de resistencia a la abrasión, la resistencia al calor, así como la erosión. La adición de cromo proporciona, además, la resistencia a la oxidación. Los elementos tales como el tungsteno y molibdeno están presentes en la forma de carburos que proporcionan dureza en frío y caliente. Su composición puede contener otros componentes como el silicio, manganeso o hierro que dan propiedades específicas como el aumento de la fluidez o la fijación sulfuros. Este trabajo se ha realizado en colaboración con la empresa MicroStell-CIMD. Esta pequeña industria trabaja en distintos sectores, como el aeroespacial, energía, defensa y las industrias médicas. Cuenta con dos líneas de producción definidas: una fundición siguiendo el proceso de la cera perdida y la fundición mediante centrifugación horizontal de superaleaciones de base cobalto. La centrifugación horizontal le permite obtener tubos libres de impurezas y defectos con una estructura interna columnar. Sin embargo, después de la renovación del equipo de fabricación, se produjo una pérdida de "know-how" y, en consecuencia, hicieron aparición defectos en los tubos obtenidos. Estos defectos han desaparecido después de un aumento en el precalentamiento del molde metálico. El objetivo de este trabajo es describir los defectos y el estudio de los diferentes supuestos acerca de la aparición y desaparición de los mismos.
Las superaleaciones son aleaciones que se utilizan para trabajar a altas temperaturas, manteniendo la estabilidad dimensional, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. Se utilizan en las industrias aeroespaciales, navales y el sector sanitario, entre otros ámbitos. Entre los diversos tipos de superaleaciones existentes (superaleaciones base de níquel, base de cobalto y base de níquel-hierro), se ha trabajado en este estudio con superaleaciones de base de cobalto. Estas aleaciones se conocen comúnmente bajo el nombre de Stellite (o Alacrites en el ámbito industrial). Las Stellites tienen buena resistencia a la cavitación, la abrasión y la corrosión. Los elementos utilizados en la composición de las Stellites proporcionan diferentes propiedades: El cobalto confiere características de resistencia a la abrasión, la resistencia al calor, así como la erosión. La adición de cromo proporciona, además, la resistencia a la oxidación. Los elementos tales como el tungsteno y molibdeno están presentes en la forma de carburos que proporcionan dureza en frío y caliente. Su composición puede contener otros componentes como el silicio, manganeso o hierro que dan propiedades específicas como el aumento de la fluidez o la fijación sulfuros. Este trabajo se ha realizado en colaboración con la empresa MicroStell-CIMD. Esta pequeña industria trabaja en distintos sectores, como el aeroespacial, energía, defensa y las industrias médicas. Cuenta con dos líneas de producción definidas: una fundición siguiendo el proceso de la cera perdida y la fundición mediante centrifugación horizontal de superaleaciones de base cobalto. La centrifugación horizontal le permite obtener tubos libres de impurezas y defectos con una estructura interna columnar. Sin embargo, después de la renovación del equipo de fabricación, se produjo una pérdida de "know-how" y, en consecuencia, hicieron aparición defectos en los tubos obtenidos. Estos defectos han desaparecido después de un aumento en el precalentamiento del molde metálico. El objetivo de este trabajo es describir los defectos y el estudio de los diferentes supuestos acerca de la aparición y desaparición de los mismos.
Description
Keywords
Superaleaciones de base de cobalto, Stellite, Alacrites, Metales, Industria metalúrgica