Effet de la température de frittage et du vieillissement artificiel sur la microstructure et les propriétés mécaniques de l’alliage AlSi10Mg

Résumé

Ce projet a été initié dans le cadre du consortium industriel de recherche et développement METALTec, associé au Conseil national de recherches du Canada (CNRC), en collaboration avec les partenaires industriels AP&C et Dana Incorporated, avec pour objectif d’étudier la frittabilité des alliages d’aluminium dans une perspective d’application industrielle. Le présent mémoire analyse l’évolution des phases en fonction de la température de frittage ainsi que le comportement mécanique de l’alliage AlSi10Mg avant et après vieillissement artificiel. Des poudres d’aluminium, compactées, ont été frittées sous atmosphère d’azote à 571, 575 et 579 °C, avec des vitesses de chauffage de 0.5 et 3 °C/min, incluant un palier de 2 h à la température de frittage. Le refroidissement a été effectué à 5 °C/min. Ces conditions correspondent à la fenêtre thermique assurant la densification maximale. À 571 °C, la microstructure présente des grains fins d’α-Al et des particules de Si globulaires uniformément réparties. À 575 °C, une croissance des grains et un grossissement du Si sont observés. À 579 °C, l’excès de phase liquide favorise un fort grossissement des grains d’α-Al et la formation de réseaux partiellement interconnectés de Si. Les intermétalliques β-Al₅FeSi s’allongent et grossissent avec l’augmentation de la température. À l’état fritté, la dureté montre une corrélation inverse avec la taille des grains d’α-Al ainsi qu’avec la taille et la distribution des particules de Si. Après vieillissement artificiel, la dureté, et la résistance ultime à la traction ont pratiquement doublé, tandis que l’allongement à la rupture diminue légèrement, malgré l’absence de modification de la taille des grains d’α-Al et de la morphologie du Si. Une transformation partielle des phases riches en fer vers la phase plus stable γ Al₃FeSi₂ est également mise en évidence.

Date	15 mai 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Vincent Demers (Directeur(-trice)) & Alena Kreitcberg (Codirecteur(-trice))