Processing of titanium-based composite materials with nanosized TiC and TiB reinforcements using different powder metallurgy processes: hydrogenation/dehydrogenation sintering, and severe plastic deformation (Equal Channel Angular Pressing: ECAP)
Elaboration de matériaux composites à matrice de Titane et à nanorenforts TiC et TiB par différents procédés de métallurgie des poudres : frittage par hydruration/déshydruration et densification par déformation plastique sévère (Equal Channel Angular Pressing : ECAP)
Résumé
Titanium based composites using nano-sized reinforcements are good
candidates for the improvement in mechanical properties without affecting ductility. This
study is dedicated to fabrication and characterisation of Ti-based composites using two
different powder metallurgy processes: Densification using severe plastic deformation via
Equal Channel Angular Pressing (ECAP) and Hydrogenation/Dehydrogenation (HDH)
sintering processes (pressureless sintering and hot pressing).ECAP is a fast process based
on a severe plastic deformation of material at relatively low temperature. HDH processes use
the dehydrogenation of Ti as a leverage of the sintering. The different nanosized
reinforcements used in this study are the TiC spherical particles and the whisker shaped TiB.
This study shows the influence of either the reinforcement nature and type, and the powder
metallurgy processes used, on the final microstructure and properties of the dense materials.
Les composites à matrice Titane avec des renforts nanométriques présente
des améliorations intéressantes quant aux propriétés mécaniques, sans affecter la ductilité
du matériau. Ce travail de thèse se concentre sur l’élaboration et la caractérisation de
matériaux composites de Titane obtenus par deux différents procédés de métallurgie des
poudres : La densification par déformation plastique sévère utilisant l’ECAP (Equal Channel
Angular Pressing) et les procédés de frittage par hydrogénation/déshydrogénation (HDH).
L’ECAP est un procédé de densification rapide utilisant la déformation plastique des
matériaux, se faisant à relativement basse température. Les procédés HDH utilisent la
déshydrogénation du titane comme un levier sur les mécanismes de frittage. Les différents
nano-renforts utilisés dans ces travaux sont les particules sphériques de TiC et les aiguilles
de TiB. Cette étude montre l’influence de la nature et de la forme des renforts, ainsi que du
procédé de métallurgie des poudres utilisé, sur les propriétés et la microstructure final des
matériaux denses.
Loading...
