Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Alliage Fe-Ni“

The world’s main tantalum (Ta) resources are in pegmatites (e.g. Wodgina, Australia), rare element-enriched granites (e.g. Abu Dabbab, Egypt), peralkaline complexes (e.g. Nechalacho, Canada), weathered crusts overlying the previously mentioned deposit types, and in placers. Niobium (Nb) resources with the highest economic potential are in weathered crusts that overlie carbonatite complexes (e.g. Catalão I and II, Brazil). Brazil accounts for 90% of the global Nb mine production with another 9% coming from the Niobec Mine, Canada (a hard-rock underground mine). However, at least 17 undeveloped carbonatite complexes outside of Brazil have NI-43-101 compliant Nb resource estimates (e.g. Aley carbonatite, Canada). Concentrates from most carbonatites are used to produce ferroniobium (Fe–Nb alloy), and Ta is not recovered. The Ta and Nb contents of some carbonatites (e.g. Upper Fir deposit and Crevier dyke, Canada) are of the same order of magnitude as that of pegmatite ores; however, concentrates from carbonatites have a higher Nb/Ta ratio. Historically, 10–12% Ta2O5 in Nb concentrates has not been recovered in ‘western’ smelters because of the hydrofluoric acid cost. Western countries perceive Ta and Nb supplies to be at risk. Tantalum market downturns resulted in several mines in Australia and Canada closing, at least temporarily, and a resultant shortfall has been filled by what is now recognized as ‘conflict-free columbite-tantalite’ from Central Africa. The lack of ore will not be a key factor in future Ta and Nb supply disruption. For example, more than 280 Nb- and 160 Ta-bearing occurrences are known in Canada alone, and more resources will likely to be discovered as geophysical and geochemical exploration methods are optimized.RÉSUMÉLes principales sources mondiales en tantale (Ta) sont les pegmatites (par ex. Wodgina, Australie), les granites enrichis en éléments rares (par ex. Abu Dabbab, Égypte), les complexes hyperalcalins (par ex. Nechalacho, Canada), les croûtes altérées recouvrant les types de gisements déjà mentionnés, et les placers. Les sources en niobium (Nb) ayant le meilleur potentiel économique se trouvent dans les croûtes altérées qui recouvrent les complexes de carbonatite (par ex. Catalão I et II, Brésil). Le Brésil est la source de 90% de la production minière mondiale de Nb, et 9% provient de la mine Niobec, au Canada (une mine souterraine). Cela dit, il existe au moins 17 complexes de carbonatite non développés à l'extérieur du Brésil dont les estimations de ressources en Nb sont conformes à la norme NI-43-101 (par ex. Aley carbonatite, Canada). Les concentrés de la plupart des carbonatites sont utilisés pour produire du ferroniobium (alliage Fe-Nb), et le Ta n'est pas récupéré. Les teneurs en Ta et Nb de certaines carbonatites (par ex. le gisement de Upper Fir et le dyke Crevier, Canada) sont du même ordre de grandeur que celles des minerais depegmatite; cependant, les concentrés de carbonatites ont une proportion Nb/Ta plus élevée. Historiquement, 10 à 12% du Ta2O5 des concentrés de Nb n'ont pas été récupérés dans les fonderies de l'Ouest en raison du coût de l’acide fluorhydrique. Les pays occidentaux estiment que les approvisionnements en Ta et Nb sont à risque. Le fléchissement du marché du tantale a entraîné la fermeture, au moins temporaire, de plusieurs mines en Australie et au Canada, et la pénurie qui en résulte a été comblée par ce qui est maintenant reconnu comme étant du minerai de colombite-tantalite «sans conflit» d'Afrique centrale. Le manque de minerai ne sera pas un facteur clé des perturbations à venir de l'approvisionnement en Ta et Nb. Par exemple, plus de 280 occurrences minérales contenant du Nb et 160 occurrences minérales contenant du Ta sont connues au Canada seulement, et davantage de ressources seront probablement découvertes à mesure que les méthodes d'exploration géophysique et géochimique seront optimisées.

Les mecanismes de recristallisation sont etudies dans l'invar, alliage fe-36%ni utilise comme masque d'ombres dans les televiseurs couleur, afin de comprendre la formation de la texture de recristallisation cubique qui est un des parametres favorisant le percage chimique des masques. Nous avons caracterise a differentes echelles la texture et la microstructure du materiau au cours des differentes etapes de la gamme de fabrication en utilisant la diffraction des rayons x et des neutrons, la microscopie optique et la microscopie electronique a balayage et en transmission. Le materiau montre apres un laminage a chaud une structure recristallisee a grains fins et une texture peu marquee et heterogene entre la surface et le cur ou les grains d'orientation cubiques sont fortement presents. Au cours du laminage a froid, cette texture peu accusee evolue rapidement vers une forte texture de type cuivre dans laquelle la composante cubique reste presente quelque soit le taux de reduction. Les grains de cette orientation developpent alors une structure de cellules bien restaurees. De plus, la desorientation se cumule a l'interieur des bandes cubiques, passant de 10\ pour un taux de reduction de 70% a plus de 30\ pour un taux de reduction de 95%. Lors du recuit, le materiau developpe une texture de recristallisation cubique pour un taux de reduction superieur a 80%, alors qu'elle est beaucoup moins marquee en dessous de 80%. A l'echelle microscopique, la croissance des germes d'orientation cubique s'opere par gonflement de l'ex-joint de grains de forte desorientation quelque soit le taux de laminage. La difference de texture de recristallisation peut alors s'expliquer par une plus faible difference d'energie stockee entre la matrice et les bandes cubiques dans le materiau moderement lamine. En effet, la force motrice est par consequent plus faible et la croissance des germes moins rapide. Ainsi, les autres composantes ont le temps de se developper.

Les deux effets essentiels d'une contrainte de traction sur une transformation de phase, la modification de la cinétique de transformation et la plasticité de transformation, ont été étudies sur deux alliages Fe-Ni-C durant leurs transformations martensitiques, dans des conditions de sollicitation thermomécanique différentes : essais statiques et dynamiques. Il est montré que l'influence de la contrainte appliquée sur la cinétique de transformation consiste principalement à modifier la température de début de transformation martensitique Ms dans le cas des essais statiques. L'interprétation de cette influence nécessite de tenir compte, dans le cadre du bilan thermodynamique proposé, du mode de l'accommodation des déformations de transformation et de la consolidation de l'austénite. Ces mêmes concepts sont aussi applicables dans le cas des essais dynamiques. Les résultats concernant la plasticité de transformation et la déformation associée à la transformation inverse martensite-austénite, montrent que les deux origines de la plasticité de transformation: l'accommodation anisotrope de l'écoulement plastique et l'orientation favorable des variants de martensite formée, interviennent toutes les deux. L'amplitude de la plasticité de transformation est attribuée à la contribution de chacune de ces origines, qui est à son tour déterminée par le mode d'accommodation des déformations de transformation, fonction du niveau de la contrainte appliquée. Plus avant, une source importante de la plasticité de transformation a été signalée: la modification du mode d'accommodation de la déformation de bain due à la contrainte appliquée. Cette modification est considérée prépondérante pour les transformations se produisant dans le domaine de déformation plastique de l'austénite dans le cas des essais dynamiques, due à l'existence des dislocations mobiles

Dans cette étude, nous nous intéressons au développement de la texture de recristallisation de l'invar déformé par laminage asymétrique. Nous caractérisons à différentes échelles la texture et la microstructure du matériau après une réduction d'épaisseur de 83% en utilisant la diffraction des rayons X et des neutrons, la microscopie électronique à balayage associée à la diffraction des électrons rétrodiffusés (Electron Back Scattered Diffraction, EBSD) et la microscopie électronique en transmission. La microstructure de déformation est constituée de bandes lamellaires avec une sous structure de dislocations enchevêtrées. Il n'y a pas de sous structure cellulaire. La texture de laminage est constituée des composantes classiques de laminage. Cependant, dans les cas du laminage asymétrique unidirectionnel, la texture est tournée d'environ 5- r autour de la direction transverse. Après le recuit, les grains sont plus ou moins équiaxes et la texture recristallisée est composée l'orientation cube et de sa macle. Toutefois, l'acuité de la texture cubique est plus grande en laminag asymétrique qu'en laminage symétrique. En ce qui concerne les microstructures, la restauration se trad rralors par la formation d'une sous structure cellulaire. Les grains cubiques restaurent plus vite que les autr orientations et l'accroissement de la différence d'énergie stockée entre l'orientation cube et la matrice no cube. La différence d'énergie stockée devient alors la force motrice pour la formation de germes par 1 mécanisme de migration de joint de grains induit par la déformation (Strain Induced Boundary Migratio SIBM
Ln this study, we are interested in the development of recrystallized texture of invar deformed by asymmetrical rolling. The texture and the microstructure have been characterized at different scales using XXray and neutron diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM) associated with Electron Back Scattered Diffraction (EBSD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The deformed microstructure consists of elongated bands with a dislocation network substructure. There is not any cellular substructure. Concerning the texture, classical rolling components are obtained. However, in the case of the one-way asymmetrical rolling, the texture is Iightly turned around the transverse direction. After annealing, the recrystallized grains are more or less equiaxe, and the texture contained a large fraction of the cubic component associated with its twin. For the same thickness reduction, the acuity of the cubic component is larger after asymmetrical rolling than after symmetrical rolling. Concerning the microstructure evolution during annealing, we have observed the evolution of the dislocation networks into cellular substructures. Recovery is faster in the grains with the éubic orientation. As a consequence, the difference in stored energy between grains with the cubic orientation and the other orientation increases and explain the nucleation b Strain Induced Bounda Mi ration SIBM mechanism

Etude par spectrométrie Auger, rétrodiffusion d'ions et microanalyse par réactions nucléaires de l'adsorption du soufre à 970c sur les alliages Fe-17Cr-13Ni, Fe-17Cr-14,5Ni-2,5Mo. Analyse de la composition et de la structure des surfaces. Influence du soufre adsorbe ou dissous sur la dissolution anodique et la passivation des alliages. Examen des films passifs.

Des matériaux composites alumine-alliages (Fe, Cr, Ni) ont été élaborés par mécanosynthèse. Ces poudres composites sont obtenues par broyage réactif à haute énergie d'un mélange de poudres d'aluminium et d'oxydes métalliques. Les matériaux ainsi synthétisés ont la caractéristique d'être des matériaux à grains nanocristallins. Les mécanismes réactionnels, intervenant lors du broyage, pour des systèmes simples alumine-métal et pour des systèmes complexes alumine-alliages ont été étudiés. Un large domaine de composition de la phase métallique est abordé. Le broyage réactif en présence de fluide est aussi étudié ainsi que l'effet d'une activation mécanique sur la réaction d'oxydoréduction. Un schéma d'interprétation simple est proposé pour expliquer les observations. Les évolutions à haute température des poudres ainsi obtenues sont présentées. Nous nous intéressons plus particulièrement à l'évolution de la composition chimique des phases, à la croissance des grains et à la microstructure des poudres consolidées soit par frittage classique soit par frittage sous charge

Ce travail concerne l'étude de l'influence des contraintes préalables, ainsi que l'effet du carbone et du soufre sur la résistance l'oxydation d'un alliage Ni76Cr16 Fe8 (Inconel 600), utilisé pour la fabrication des tubes de générateur de vapeur des centrales nucléaires, type PWR. Nous nous sommes aussi penchés sur le problème de la création de contraintes dans l'oxyde au cours de l'oxydation. Les deux nuances utilisées (industrielle et synthétique) ont toutes subi un traitement thermique (d'homogénéisation et de désensibilisation à la corrosion intergranulaire), puis soit un traitement de sulfuration, soit une déformation par traction. L'oxydation a été suivie à 650°C et 740°C, sous argon ou oxygène, par thermogravimétrie. D'autres techniques, comme la diffusion de radiotraceurs, la déflexion et le fluage, ont été utilisées. Les études analytiques ont été réalisées par MEB- EDAX, microsonde diffraction de rayons -X, spectroscopie de photoélectrons (XPS) et par l'étude de la structure fine au seuil d'absorption du Cr (EXAFS). Les résultats montrent le rôle des carbures, plus nombreux dans le substrat de l'alliage industriel, qui favorisent la germination et la croissance de Cr203. La complexité des mécanismes d'oxydation est mise en évidence par les différentes lois de cinétique observées, ainsi que par la dépendance de la croissance des couches externes avec la croissance de Cr203. L'étude de la déflexion a montré l'influence du carbone sur la relaxation des contraintes créées au cours de l'oxydation. De plus, son rôle sur le fluage a pu être dégagé. L'effet du soufre consiste à augmenter le nombre de lacunes de chrome dans la couche d'oxyde et ainsi accélérer la cinétique d'oxydation. L'effet du soufre lors du fluage a aussi été étudié. La prédéformation du substrat provoque l'accélération de la diffusion, du moins dans un premier temps, et augmente la résistance au fluage tout en diminuant la durée de vie.

L'eau supercritique peut être utilisée comme caloporteur à haute pression pour améliorer le rendement des centrales électriques. Pour un concept de réacteur nucléaire, la durée de vie des matériaux est un paramètre important en termes de sécurité. Par conséquent, les critères de sélection des matériaux pour un concept de réacteur à l'eau supercritique concernent les propriétés mécaniques à haute température pour une bonne tenue au fluage et à l'irradiation mais également une résistance à la corrosion généralisée et à la corrosion sous contrainte. Ce travail à pour objectif d'améliorer la compréhension des mécanismes de corrosion en eau supercritique à 600°C et 25 MPa pour des alliages c.f.c contenant du fer, du nickel et du chrome. Des essais de corrosion ont été réalisés sur des autoclaves échantillons d'alliages 316L et 690 en prenant en compte l'état de surface. Les couches d'oxydes formées ont été décrites en termes de morphologie, de composition et de structure, après caractérisations par microscopie électronique à balayage, par spectroscopie à décharge luminescente et par diffraction des rayons X. Si un comportement de type gazeux de l'eau supercritique est attendu dans les conditions d'essai, les résultats montrent une dissolution significative de certains éléments de l'alliage. Par conséquent, la corrosion en eau supercritique peut être considérée comme similaire à la corrosion aqueuse avec un effet de la température qui peut influencer la diffusion en phase solide par exemple. Pour l'alliage 690, la couche d'oxyde protectrice formée sur une surface polie est composée de chromine et surmontée d'un chromite ou d'un spinelle mixte de nickel et de fer. La double couche d'oxyde formée sur une surface de même finition pour l'alliage 316L semble moins protectrice. La couche externe de magnétite est poreuse et la couche interne riche en chrome est non homogène. Pour chaque alliage, l'étude des mécanismes de diffusion, grâce à des expériences utilisant des marqueurs ou des traceurs, révèle une croissance de la couche d'oxyde contrôlée par un processus anionique. Cependant, l'état de surface influence fortement les mécanismes de formation des couches d'oxyde. La comparaison des résultats sur l'acier suggère qu'il y a une concurrence entre l'oxydation du fer et celle du chrome. Une quantité suffisante de chrome est nécessaire pour former une fine couche d'oxyde protectrice. Les surfaces très déformées ou à microstructure à grains très fins conduisent à des fines couches d'oxyde de chrome, grâce à une forte densité de site de germination ou grâce aux courts-circuits de diffusion du chrome. L'état de surface est donc déterminant pour l'acier mais le même paramètre engendre des effets différents pour l'alliage à base de nickel. Les surfaces usinées deviennent sensibles à une oxydation interne du chrome, même si une fine couche d'oxyde continue et riche en chrome et manganèse se forme. Ce phénomène suggère une diffusion accélérée concurrentielle entre l'oxygène et le chrome. Pour conclure, ce travail propose un mécanisme de croissance de la couche d'oxyde dans chaque cas et discute des conditions favorables à la formation d'une couche d'oxyde protectrice riche en chrome dans l'optique d'une application au réacteur à eau supercritique.

Etude du mecanisme de corrosion localisee observee sur les alliages fe-36ni et intervenant lors de leur stockage par empilement de feuilles destinees a la fabrication de supports de circuits integres. Utilisation d'une cellule de simulation ou l'epaisseur de l'electrolyte est maintenue a une tres faible valeur (