Logo Euroceram Carte d'Europe
Page d'accueilPrésentation des régions participant au réseauPrésentation du tissu céramique dans les régions participant au réseauCalendrier des séminairesNewsletter en ligneBase de données adressesPoser des questionsGérer les informations sur les PMEs
FR  |  ENGL
Revêtements et traitements de surface
Les dépôts par projection thermique
Applications Industrielles
G. LE MAGNAN
Directeur Général
CRITT MDTS, Charleville Mézières (F)
LES REVETEMENTS PAR PROJECTION THERMIQUE
  • Projection thermique plasma
  • Projection par arc électrique entre deux fils
  • Projection plasma soufflé
  • PROJECTION THERMIQUE FLAMME

    Principe

  • Utilisation de l’énergie calorifique provenant de la combustion de gaz en projection flamme
  • Température variant de 2 800°C (oxygène/propane) à 2 350°C (oxyacétylène)
  • Matériaux utilisables : qf < 2 800°C et non-sublimable
  • PROJECTION FLAMME POUDRE

  • Chalumeau oxygaz équipé d’un récipient à poudre
  • Peu onéreux avec facilité d’emploi
  • Service maintenance – Rattrapage de côtes
    – Problème d’abrasion ou de corrosion
  • Matériaux utilisés – Autofusibles à base Ni ou Co + Cr, B, Si
    – Base Ni ou Co + carbures
  • Matériels utilisés – Pistolet flamme poudre à réservoir intégré
    – Pistolet flamme poudre à réservoir séparé
  • Vitesse des particules : 30 m/s
  • Distance buse substrat : 100 à 200 mm
  • Dépôts de quelques 1/10ème de mm d’épaisseur
  • Taux horaires de dépôts : 2 à 3 kg/h
  • Refusion possible après dépôt (augmentation adhérence)
  • PROJECTION FLAMME FIL

  • Pistolet en deux parties – Chalumeau
    – Entraînement du fil
  • Gaz identiques – Acétylène, propane, tetrene
  • Entraînement fil – Turbine à air (prix et poids <)
    – Moteur électrique (couple constant)
  • Vitesse des particules – 150 m/s
  • Distance buse substrat – 100 à 200 mm
  • Epaisseur – Quelques dizaines de mm à quelques mm
  • Taux horaire – De 1 kg/h (céramiques baguettes) à 30 kg/h(zinc)
  • APPLICATIONS

  • Métaux : Zn, Al, Cu, Sn, Pb, Ni, Mo, aciers, aciers inoxydables
  • Alliages à base de Zn, Cu, Ni ou Sn
  • Céramiques sous forme de cordon ou de baguette NiAl, NiCrBSi, Al2O3, Al2O3-TiO2, Cr2O3, ZrO2-CaO
  • EXEMPLES

  • Dépôt de Mo sur bague de synchro
  • Dépôt de NiCrBSi chargé de carbures sur rouleaux en sidérurgie
  • Dépôt de AlZn sur des structures métalliques d’ouvrage
  • Dépôt Al2O3 sur inducteur
  • PROJECTION HYPERSONIQUE

  • Vitesse de sortie des gaz Mach 1 < V < Mach 2 – Projection hypersonique à tir discontinu
    – Projection hypersonique à tir continu
  • PROJECTION HYPERSONIQUE A TIR DISCONTINU
  • Introduction de la poudre dans un tube appelé canon à détonation en même temps que le gaz de combustion (O2 + C2H2)
  • Fréquence : 8 allumages/seconde
  • Vitesse d’éjection : 950 m/s
  • Caractéristiques – Dépôt compact porosité < 1 %
    – Adhérence ≈ 80 MPa
    – Rugosité : Ra ± 3 µm
    – Taux horaire : 3 à 5 kg/h
    – Epaisseur maxi : 0,2 / 0,3 mm
  • Matériaux utilisés – Carbures de W ou Cr avec liant Ni ou Co
    – Al2O3
    – Cr2O3
  • PROJECTION HYPERSONIQUE A TIR CONTINU

  • Procédé HVOF (High velocity oxygene fuel)
  • Procédé HVAF (High velocity air fuel)
  • HVOF = O2 + C3H4 ou propylène ou tetrene ou H2
    HVAF = kérosène + air comprimé

  • Dépôt : excellente qualité
  • Porosité < 2 %
  • Bonne adhérence : 70 à 100 MPa
  • Faible rugosité
  • Matériaux projetés – Ni, Co, Inconel
    – Carbures W et Cr
    – Oxydes avec flamme O2/H2
  • Consommation des gaz : 1 000 l/min
  • Vitesse des gaz : 2 100 m/s
  • Taux horaire : 9 kg/h
  • PROJECTION PAR ARC ELECTRIQUE ENTRE DEUX FILS

  • Principe – Faire jaillir un arc électrique (6 000°C) entre deux fils consommables. Un jet d’air comprimé pulvérise le métal fondu.
  • Matériel – Générateur à courant continu 20 à 40 V – I = 100 à 500 A
  • Caractéristiques – Vitesse de projection : 250 m/s
    – Epaisseur des dépôts : 0,2 à 3 mm
    – Adhérence : 20 à 40 MPa
    – Taux horaire : 5 à 30 kg/h
    – Porosité : 2 à 5 %
  • LIMITE DU PROCEDE

  • Les matériaux doivent être conducteurs
  • Le taux d’oxydation peut être réduit par l’utilisation d’un gaz neutre : azote
  • EVOLUTION

  • Apparition de fils fourrés
  • Projection simultanée de 2 fils de composition différente
  • PROJECTION PLASMA SOUFFLE

  • Plasma – 4ème état de la matière
    – solide –> liquide –> gazeux –> plasma
  • LES APPLICATIONS
    1- Les revêtements contre l’usure

    Dans cette classe sont référencés les matériaux ayant :

  • Une bonne résistance à l’abrasion (molybdène, chrome, alliages Ni-Cr-B-Si, Al2O3+TiO2, Cr3C2+NiAl, Al2O3, WC)
  • Une bonne résistance à la fatigue (aciers, Cr3C2, alliages Ni-B-Cr, Al2O3+TiO2, Al2O3+Cr2O3, WC+Co, alliages Co-Cr-W-Si)
  • Une bonne résistance à l’érosion (alliage Ni-Cr-B, Al2O3+TiO2, WC-Co, CaZrO3, Cr3C2+NiAl)
  • Employés pour la bague de frottement (bronze-Al, bronze-P, Sn, WC-Co, Mo, Ni-B-Si-Mo-WC, Al2O3+TiO2)
  • 2- Protection contre la chaleur

  • Protection contre les atmosphères oxydantes (Al, Ta, alliages Ni-Cr, Cr2O3)
  • Protection contre les gaz corrosifs (Al, Ta, NiCr, Ni-B-Si-Mo-WC)
  • Protection contre l’érosion en dessous de 850°C (Nb, Co-Cr-W, Al2O3-ZrO2, MgZrO3)
  • Pour les barrières thermiques (Al2O3-ZrO2, MgZrO3, oxyde+NiAl)
  • Protection contre les métaux fondus (W, MgZrO3, ZrSiO4, TiN, ZrNi, TiB2, ZrB2, Nb, Mo)
  • 3- Protection contre la corrosion

  • Dans les industries chimiques et alimentaires et en immersion dans l’eau (Al, Zn, TaCR, Cr2O3, CrB2, WSi2)
  • Dans les atmosphères industrielles, salines ou polluées (Al, Zn, Cr, Ta, Cr2O3)
  • 4- Revêtements à propriétés électriques

  • Blindages radiofréquences (Al, Zn, Cu, Sn)
  • Dépôts diélectriques (Al2O3)
  • Bonne conductivité électrique (Al, Cu)
  • 5- Revêtements pour la réparation et la mise en forme

  • Les métaux non ferreux (Ti et ses alliages, Al et ses alliages Al-Mg, NiAl, Al-Si, Cu et ses alliages bronze Al, Co et ses alliages Co-Cr-W-Si, Ni et ses alliages Ni-B-Si, NiAl, NiCu)
  • Les métaux ferreux (acier, acier au Cr, acier austénitique, acier à bas taux de carbone, fontes)
  •           
    Menu principal  |  Table des matières