Le traitement de stabilisation

Le processus de fabrication par micro-fusion laser génère des contraintes thermiques résiduelles qui engendrent à leur tour, des contraintes mécaniques. On observe alors des déformations notamment au niveau des pièces de grandes dimensions.

Pour bien comprendre ce phénomène, il faut descendre au niveau atomique de la matière et comprendre les interactions entre le faisceau laser et la matière.

L’apport d’énergie du faisceau laser permet la fusion locale de l’alliage, sur les couches les plus hautes et sur une zone très petite de l’ordre de quelques dizaines de microns. Cet apport correspond au diamètre du faisceau laser.

Prenons l’exemple de l’alliage de Chrome-Cobalt. Ce dernier passe par différentes phases métallurgiques comme indiqué sur le diagramme ci-après :

Schéma des phases métallurgiques du Chrome Cobalt

Un alliage ayant par exemple 29% de chrome, va passer d’un état HCP à FCC aux alentours des 900°C. Vous trouverez sur le schéma ci-après l’organisation des atomes en fonction des phases métallurgiques.

Organisation des atomes selon les phases

Lors des étapes de mise en couche et de fusion, la structure métallurgique de l’alliage est à la fois en HCP et à la fois en FCC, comme sur le schéma ci-après :

Schema des phases au niveau des différentes couches

Il en est de même au niveau de la zone de fusion du faisceau laser:

Schema des phases au niveau du faisceau laser

Le refroidissement anarchique lors de la fabrication engendre des zones de contraintes thermiques, c’est-à-dire que certaines zones sont à la fois en HCP et FCC. Les atomes sont alors organisés dans différentes phases. Il est alors compliqué, lors du refroidissement, pour certains atomes de s’organiser à un état HCP, certaines liaisons atomiques ne sont pas effectuées.

Il est alors très important de réaliser un traitement thermique de stabilisation. Ces traitements font partie du savoir-faire des centres de fabrications, si vous souhaitez plus d’informations concernant ces derniers, contactez-nous.

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