Mise en forme des alliages métalliques à l'état semi-solide

Le forgeage et tous les procédés de déformation plastique partent de l'alliage déjà solidifié et il s'agit alors de lui donner la forme requise avec la possibilité d'obtenir les propriétés souhaitées. Il a fallu attendre la fin des années 1980 et le début des années 1990 pour voir les applications industrielles se multiplier, principalement pour l'élaboration de pièces automobiles. Différents procédés d'obtention des matériaux de base pour la mise en forme se sont alors développés ainsi que différents procédés de mise en forme. Parallèlement, la connaissance de la microstructure et de la rhéologie des alliages semi-solides ainsi que la modélisation des procédés de mise en forme ont fait beaucoup de progrès. Cet ouvrage a pour objectif de dresser un bilan des connaissances actuelles sur la mise en forme semi-solide. Étant orienté plutôt vers les applications, il traitera tout d'abord des aspects industriels de la mise en forme semi-solide, cette première partie comprend 4 chapitres. Le chapitre 2 est consacré à l'obtention des matériaux de base appropriés aux opérations de mise en forme. En effet, la microstructure requise pour la mise en forme n'étant pas celle qui est obtenue habituellement, il convient d'appliquer différents procédés soit en cours de solidification partielle soit avant refusion partielle et mise en forme pour obtenir cette microstructure. Le chapitre 3 traite du réchauffage des matériaux avant mise en forme. Cette étape de réchauffage est importante car elle va conditionner fortement la qualité de la pièce obtenue. Le chapitre 4 traite des procédés de mise en forme proprement dits. Les procédés de type Rheocasting et Thixocasting sont ainsi distingués et les différents types de pièces obtenues sont décrits. Le chapitre 5 porte sur les caractéristiques générales et les propriétés des pièces mises en forme à l'état semi-solide. La deuxième partie de l'ouvrage traite plus spécifiquement des aspects fondamentaux relatifs aux alliages semi-solides. Le chapitre 6 concerne la microstructure des alliages semi-solides. Des considérations générales sur les mécanismes de solidification et de refusion sont rappelées puis les microstructures obtenues suivant les conditions de solidification et de refusion sont présentées et discutées. Le chapitre 7 porte sur la rhéologie des alliages semi-solides. Les techniques expérimentales mises en oeuvre pour caractériser cette rhéologie sont décrites puis les caractéristiques générales des alliages semi-solides sont présentées en distinguant alliages en cours de solidification et alliages après réchauffage et maintien à l'état semi-solide. Les résultats en termes de viscosité apparente du matériau semi-solide considéré comme homogène sont également distingués de ceux concernant la rhéologie du matériau considéré comme milieu biphasé solide-liquide. Le chapitre 8 concerne la modélisation du remplissage des moules en mise en forme. Le chapitre 9 est relatif à la prévision des défauts en mise en forme. Le dernier chapitre conclut l'ouvrage et ouvre des perspectives.