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WO 2004/011687 PCT/FR2003/002350
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Pièce mécanique, et procédé de fabrication d'une telle pièce
mécanique
La présente invention concerne l'obtention d'une pièce mécanique
présentant une direction principale le long de laquelle s'étendent une zone
de coeur formant un noyau et une zone périphérique formant une
enveloppe qui entoure ledit noyau, ledit noyau et ladite enveloppe
présentant entre eux une liaison métallurgique, ledit noyau étant réalisé
dans un premier matériau présentant au moins une matrice métallique et
ladite enveloppe étant réalisée dans un deuxième matériau présentant au
moins une matrice métallique.
Elle concerne plus précisément:
- une pièce mécanique réalisée avec deux parties formées d'un
noyau réalisé dans un premier matériau présentant au moins une matrice
métallique et d'une enveloppe réalisée dans un deuxième matériau
présentant au moins une matrice métallique; et
- un procédé de fabrication qui permet l'obtention, par sa mise
en oeuvre, de ladite pièce mécanique précitée.
En particulier, de manière non limitative, la présente invention
concerne l'obtention d'une pièce mécanique pour laquelle la matrice
métallique du premier matériau et/ou du deuxième matériau présente
l'aluminium comme métal de base.
Dans une application préférée, mais non limitative, la présente
invention concerne une pièce mécanique utilisée dans le secteur
aéronautique, en particulier comme aube mobile ou fixe d'un
compresseur, notamment basse pression, ou bien comme aube de
soufflante ( fan ) de turboréacteur.
Toutefois, la présente invention n'est pas destinée à être limitée
à la réalisation d'aubes ni à n'être appliquée seulement au secteur
aéronautique : d'autres types de pièces mécaniques peuvent être
envisagées, notamment dans les secteurs des machines-outils ou dans le
secteur automobile, comme des carters, des tubes, des cylindres ou des
pièces d'usure dans le domaine du freinage.
Spécifiquement, des pièces mécaniques de plus en plus légères
et présentant de bonnes caractéristiques de résistance mécanique et de
tenue en température sont requises, pour des applications de divers types.
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Ainsi, en particulier dans le domaine aéronautique, et plus
précisément dans les turboréacteurs, sont recherchés des matériaux avec
des caractéristiques de résistance mécanique et de tenue à la température
optimales, notamment pour la fabrication des aubes fixes et/ou mobiles.
A l'heure actuelle, les alliages de titane sont largement utilisés à
cet effet, ce qui a notamment pour inconvénients des coûts important de
matière première ainsi qu'un poids parfois encore considéré comme trop
important.
Des solutions visant à la réalisation de pièces creuses en titane
permettant d'alléger les structures sont aussi utilisées, ce qui engendre
des techniques de fabrication relativement sophistiquées et coûteuses.
On peut se référer au document US 6 218 026 qui propose la
réalisation d'une pièce mécanique hybride composée notamment de deux
alliages différents de titane respectivement disposés à l'emplacement de
parties interne et externe de la pièce. Selon ce document de l'art
antérieur, la partie interne et la partie externe sont reliées entre elles par
une liaison métallurgique obtenue par pressage isostatique à chaud.
En tout état de cause, on vise à obtenir une pièce mécanique
dont le module d'élasticité est plus important dans la partie interne que
dans la partie externe afin d'améliorer les propriétés mécaniques de la
pièce sans altérer particulièrement sa densité.
Toutefois, l'intervention d'un alliage de titane est par ailleurs
préjudiciable du point de vue de la masse de la pièce mécanique et du
coût de matière première tandis que la technique de pressage isostatique
à chaud est lourde à mettre en oeuvre.
La présente invention a pour objectif de pallier les
inconvénients de ces techniques de l'art antérieur en proposant une pièce
mécanique et son procédé de fabrication à l'aide de techniques
métallurgiques simples à mettre en oeuvre.
La présente invention vise une aube résultant d'une étape initiale de
compression suivie d'une étape de forgeage permettant de donner la forme quasi-
définitive de l'aube, ladite aube présentant une direction principale le long
de laquelle
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s'étendent une zone de coeur formant un noyau et une zone périphérique formant
une enveloppe qui entoure ledit noyau, ledit noyau et ladite enveloppe
présentant
entre eux une liaison métallurgique résultant de l'étape initiale de
compression, ledit
noyau étant réalisé dans un premier matériau présentant au moins une matrice
métallique et ladite enveloppe étant réalisée dans un deuxième matériau
présentant
au moins une matrice métallique, lesdites matrices métalliques du premier et
du
.deuxième matériaux présentant l'aluminium comme métal de base et l'un au
moins
parmi lesdits premier et deuxième matériaux étant formé d'un composite à
matrice
métallique comprenant des éléments de renforcement dispersés dans ladite
matrice
1 métallique à base d'aluminium.
De cette manière, on comprend qu Il est possible d'obtenir une
pièce présentant un noyau et une enveloppe. entre lesquelles est formée
une interface formée d'une liaison physico-chimique de très bonne qualité
du fait de la similitude entre les premier et deuxième matériaux qui
comportent le même métal de base.
Les caractéristiques de l'interface entre deux matériaux formant
une pièce, que l'on peut donc qualifier de complexe, sont d'une grande
importance, en particulier lorsque l'un au moins de ces matériaux est un
composite à matrice métallique : l'identité entre le métal de base rentrant
20 dans la composition des premier et deuxième matériaux est à cet égard
d'une grande importance dans l'obtention d'un noyau et d'une enveloppe
formant entre eux une liaison métallurgique présentant une grande
résistance mécanique.
En outre, cet agencement permet, par la présence - des
éléments de renforcement, dans l'un au moins parmi le premier matériau
et le deuxième matériau, d'améliorer les propriétés de résistance
mécanique et, éventuellement de tenue en température, de la pièce dans
la partie que l'on souhaite renforcer, tout en conservant globalement une
densité similaire à celle de la matrice métallique.
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3a
On note incidemment que selon l'application envisagée pour la
pièce mécanique, soit. l'un seulement parmi le premier matériau (noyau) et
le deuxième matériau (enveloppe), soit à la fois le premier matériau et le
deuxième matériau (noyau et enveloppe), est (sont) constitué(s) d'un
composite à matrice métallique comprenant des éléments de
renforcement dispersés dans ladite matrice métallique.
Dans ce dernier cas, la composition du premier matériau est
différente de celle du deuxième matériau, au moins en ce qui concerne la
proportion des éléments de renforcement.
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Les dispositions suivantes sont de préférence adoptées, de
manière indépendante ou combinée :
- ledit métal de base est l'aluminium ;
- lesdites matrices métalliques du premier et du deuxième
matériaux sont respectivement formées d'un premier alliage et d'un
deuxième alliage, ledit premier alliage et ledit deuxième alliage
appartenant aux alliages à base d'aluminium des séries 2000, 5000, 6000
ou 7000 selon les normes ASTM ; de préférence, ledit premier alliage et
ledit deuxième alliage appartiennent à la même série d'alliage à base
d'aluminium parmi lesdites séries 2000, 5000, 6000 ou 7000 selon les
normes ASTM, en particulier à la série 2000 ;
- éléments de renforcement sont des particules de carbure de
silicium (SiC), d'alumine (A1203) ou de carbure métallique tel que carbure
de tungstène, de bore ou de titane ;
- lesdits éléments de renforcement représentent au plus 50%
en poids de la composition dudit composite à matrice métallique ; de
préférence, lesdits éléments de renforcement représentent entre 5 et
35%, de préférence entre 10 et 20%, et de préférence de l'ordre de 15%
en poids de la composition dudit composite à matrice métallique ;
- l'un parmi lesdits premier et deuxième matériaux est formé
dudit composite à matrice métallique comprenant lesdits éléments de
renforcement dispersés dans ladite matrice métallique, l'autre parmi
lesdits premier et deuxième matériaux étant formé seulement de ladite
matrice métallique ;
- ledit premier matériau est formé seulement de ladite matrice
métallique qui comporte l'aluminium comme métal de base et ledit
deuxième matériau est formé dudit composite à matrice métallique
comprenant lesdits éléments de renforcement dispersés dans ladite
matrice métallique, ladite matrice métallique ayant l'aluminium comme
métal de base et lesdits éléments de renforcement étant formés de
particules de carbure de silicium (SiC) : ce choix préférentiel permet de
bénéficier de la bonne tenue à l'érosion et à l'impact de l'AI/SiC et de sa
rigidité plus importante ;
- lesdits premier et deuxième matériaux sont formés dudit
composite à matrice métallique comprenant lesdits éléments de
renforcement dispersés dans ladite matrice métallique, lesdits éléments de
I I
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renforcement représentant un pourcentage en poids de la composition
dudit composite à matrice métallique différent dans ledit noyau et dans
ladite enveloppe ;
- lesdits éléments de renforcement représentent un
pourcentage en poids de la composition dudit composite à matrice
métallique progressif dans ledit premier matériau et dans ledit deuxième
matériau, depuis le centre dudit noyau vers la périphérie de ladite
enveloppe ;
- ledit premier matériau présente, pour lesdits éléments de
renforcement, un pourcentage en poids de la composition dudit composite
à matrice métallique plus important que dans ledit deuxième matériau;
- ledit deuxième matériau présente, pour lesdits éléments de
renforcement, un pourcentage en poids de la composition dudit composite
à matrice métallique plus important que dans ledit premier matériau.
Selon une application préférentielle, mais non limitative, de la
pièce mécanique selon l'invention, on considère une aube constituée de
ladite pièce mécanique.
Une telle aube peut appartenir à un compresseur, en particulier
basse pression, que ce soit en tant qu'aube fixe ou en tant qu'aube
mobile.
Egalement, une telle aube peut s'appliquer à la réalisation d'une
soufflante de turboréacteur.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne le
procédé de fabrication qui permet l'obtention, par sa mise en oeuvre, de
ladite pièce mécanique précitée.
La présente invention vise aussi un procédé de fabrication d'une aube,
caractérisé en ce qu'il comporte successivement les étapes suivantes:
a) on réalise par compression un demi-produit contenant un noyau et une
enveloppe, ledit noyau et ladite enveloppe présentant entre eux une liaison
métallurgique résultant de l'étape initiale de compression, ledit noyau étant
réalisé
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dans un premier matériau présentant au moins une matrice métallique à base
d'aluminium et ladite enveloppe étant réalisée dans un deuxième matériau
présentant au moins une matrice métallique à base d'aluminium et l'un au moins
parmi lesdits premier et deuxième matériaux étant formé d'un composite à
matrice
métallique comprenant des éléments de renforcement dispersés dans ladite
matrice
métallique,
b) on réalise le forgeage du demi-produit contenant le noyau et
l'enveloppe qui ont été comprimés ensemble à l'étape précédente pour obtenir
une
ébauche présentant la forme quasi-définitive de l'aube, et
0 c) on usine ladite ébauche pour aboutir à un produit fini formant ladite
aube.
Concernant la réalisation de l'étape a), plusieurs solutions sont
possible sans sortir du cadre de la présente invention.
Selon une première solution, ladite étape a) consiste à former
conjointement le noyau et l'enveloppe par la technique de métallurgie des
poudres. Selon cette technique, qui met en ouvre la compression d'une
poudre dans une matrice, suivie d'un traitement thermique dit frittage ,
il est ainsi possible d'obtenir une pièce métallique formant directement le
demi-produit.
Cette première solution est en particulier bien adaptée à la
20 situation dans laquelle on souhaite obtenir une pièce mécanique où lesdits
éléments de renforcement représentent un pourcentage en poids de la
composition dudit composite à matrice métallique progressif dans ledit
premier matériau (noyau) et dans ledit deuxième matériau (enveloppe),
depuis le centre dudit noyau vers la périphérie de ladite enveloppe, soit en
diminuant depuis le centre, soit en augmentant depuis le centre, entre par
exemple, un minimum de 0% à 10% et un maximum inférieur ou égale à
50% en poids.
Cette première solution ne se limite toutefois pas au cas de
figure qui précède et il peut s'appliquer également aux deux cas
mentionnés ci-après :
I 1
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6a
- lesdits premier et deuxième matériaux sont formés dudit composite à
matrice métallique comprenant lesdits éléments de renforcement
dispersés dans ladite matrice métallique, lesdits éléments de renforcement
représentant un pourcentage en poids de la composition dudit composite
à matrice métallique différent dans ledit noyau et dans ladite enveloppe,
- l'un parmi lesdits premier et deuxième matériaux est formé dudit
composite à matrice métallique comprenant lesdits éléments de
renforcement dispersés dans ladite matrice métallique, l'autre parmi
lesdits premier et deuxième matériaux étant formé seulement de ladite
matrice métallique.
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Selon une deuxième solution, ladite étape a) consiste à réaliser
successivement les sous-étapes suivantes :
ai) former une tige s'étendant selon une direction longitudinale dans ledit
premier matériau, ladite tige étant destinée à former ledit noyau placé au
coeur de la pièce mécanique ;
a2) former un manchon s'étendant selon une direction longitudinale dans
ledit deuxième matériau, ledit manchon étant destinée à former
l'enveloppe de la pièce mécanique en entourant ledit noyau ;
a3) introduire la tige dans le manchon pour former un ensemble, et
a4) passer à travers un orifice de section réduite ledit ensemble pour
diminuer au moins une dimension dudit ensemble selon une direction
perpendiculaire à ladite direction longitudinale et afin de créer une liaison
métallurgique entre ladite tige et le dit manchon.
Cette deuxième solution est en particulier bien adaptée à la
situation dans laquelle on souhaite obtenir une pièce mécanique où lesdits
éléments de renforcement ne sont présents que dans l'un parmi lesdits
premier et deuxième matériaux, l'autre parmi lesdits premier et deuxième
matériaux étant formé seulement de ladite matrice métallique. On
privilégie alors la réalisation de celui parmi le noyau (premier matériau) et
l'enveloppe (deuxième matériau) qui comporte les éléments de
renforcement par la technique de métallurgie des poudres.
La sous-étape a4) de la deuxième solution de l'étape a),
consiste à effectuer, de préférence, un laminage ou un filage de
l'ensemble, c'est-à-dire par passages successifs, en force et à chaud, entre
des paires de cylindres de plus en plus rapprochés ou dans des filières de
section de plus en plus petite.
D'une manière générale, cette étape a) utilise une technique
réalisant le compactage, en particulier la mise sous pression entre le
noyau et l'enveloppe, soit au moment de leur formation conjointe
(première solution), soit au moment de leur formation initiale en tant que
pièces séparées (deuxième solution), de manière à créer entre les
matériaux les constituant une liaison de type métallurgique engendrant
une bonne interface.
Il est entendu que cette liaison de type métallurgique forme un
contact plus intime qu'une liaison mécanique, les premier et deuxième
matériaux étant si proches que les forces inter-atomiques entrent en jeu.
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Une telle interface permettra à la pièce mécanique de résister de manière
satisfaisante aux différentes contraintes auxquelles elle est soumise.
Concernant la réalisation de l'étape b) de forgeage, plusieurs
solutions sont possible sans sortir du cadre de la présente invention.
En effet, le forgeage consiste d'une manière générale en une
opération métallurgique qui a pour objet de transformer les lingots en
ébauches de forme déterminée par déformation d'un métal porté à une
température où il est suffisamment malléable, la déformation étant
obtenue soit par choc (pilon, mouton), soit par pression (presses avec
matrice fermée) entre deux outils.
Selon une solution préférentielle, cette étape de forgeage
consiste en un matriçage ou estampage. D'autres possibilités de forgeage
peuvent également être utilisées seules, ou en combinaison avec le
matriçage : forgeage sous presse , par pilon...
En particulier, le procédé de fabrication selon la présente
invention s'applique à un premier matériau qui est formé seulement de
ladite matrice métallique qui comporte l'aluminium comme métal de base
et à un deuxième matériau qui est formé dudit composite à matrice
métallique comprenant lesdits éléments de renforcement dispersés dans
ladite matrice métallique, ladite matrice métallique ayant l'aluminium
comme métal de base et lesdits éléments de renforcement étant formés
de particules de carbure de silicium (SiC) : ce choix préférentiel permet de
bénéficier d'une très bonne interaction entre un alliage d'aluminium et des
particules de SiC, comme il est expliqué dans US 6 135 195, pour un
matériau dont le prix est plus faible que celui du titane.
En outre, le choix de l'aluminium comme métal de base permet
de bénéficier de ses bonnes propriétés d'allongement, notamment pour
l'étape de forgeage et également, dans le cas de la deuxième solution de
l'étape a), lors de l'étape a4) de passage dans un orifice de section plus
réduite (laminage ou filage), ainsi que de sa bonne tenue à la corrosion.
L'invention sera mieux comprise, et les caractéristiques
secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de
modes de réalisation de la pièce mécanique selon l'invention donnée ci-
dessous à titre d'exemple.
Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés
qu'à titre indicatif et non limitatif.
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Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en section longitudinale partielle d'un
turboréacteur double-flux montrant une soufflante et un accélérateur
illustrant à titre d'exemple des applications possibles de la pièce
mécanique selon la présente invention,
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de
l'agencement permettant la réalisation de l'une des étapes du procédé de
fabrication selon la présente invention selon l'une des solutions possibles,
- les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'aubes
tronquées à leur extrémité radialement externe qui illustrent des
applications possibles de la pièce mécanique selon la présente invention,
et
- la figure 5 est une vue en perspective partielle avec coupe
selon la direction longitudinale d'une autre aube pouvant former la pièce
mécanique selon la présente invention.
Un exemple des applications possibles de la pièce mécanique
selon la présente invention est représenté à la figure 1 sous la forme d'un
turboréacteur double-flux 100.
Ce turboréacteur 100 comprend une structure conventionnelle
qui comporte différents éléments disposés axialement autour de l'axe
longitudinal 102, en communication de fluide entre eux, à savoir
notamment une soufflante 104 et un accélérateur 106.
Il est entendu qu'un tel turboréacteur comprend les autres
éléments conventionnels d'une telle structure, à savoir un compresseur
haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression
et une turbine basse pression, ces différents éléments supplémentaires
n'étant pas représentés pour des raisons de clarté.
La soufflante 104 et l'accélérateur 106 sont menés en rotation
par la turbine basse pression grâce à l'axe de rotor 108.
La soufflante 104 comprend une série d'aubes 110 s'étendant
radialement qui sont montées sur un disque annulaire 112 : une seule de
ces aubes apparaît sur la figure 1. Il est entendu que le disque 112 et les
aubes 110 sont montés en rotation autour de l'axe 102 du moteur 100.
Le moteur 100 comporte en outre un carter de soufflante 114.
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L'accélérateur 106 comprend plusieurs séries d'aubes mobiles
116 en rotation montées sur un disque 118 et entre lesquelles sont
montées des séries d'aubes fixes 120.
La présente invention concerne l'obtention d'une pièce
5 mécanique pouvant constituer en particulier chacune des aubes 110 de la
soufflante 104 et/ou chacune des aubes mobiles 116 et/ou des aubes fixes
120 de l'accélérateur 106.
Egalement, la pièce mécanique selon la présente invention peut
également constituer les aubes fixes et/ou mobiles d'autres éléments d'un
10 turboréacteur, identique ou différent de celui illustré sur la figure 1,
tel
qu'un compresseur, en particulier un compresseur basse pression.
Comme il a été mentionné précédemment, il convient de
rappeler que la pièce mécanique selon la présente invention peut
également trouver application dans d'autres domaines que celui de
l'aéronautique pour la formation d'éléments structurels devant résister
mécaniquement tout en présentant une structure relativement légère.
Un exemple de réalisation du procédé de fabrication selon la
présente invention permettant l'obtention des aubes mentionnées
précédemment va maintenant être décrit.
Dans cet exemple de réalisation non limitatif, on considère la
réalisation d'une aube composé d'un noyau réalisé dans un premier
matériau formé d'un alliage à base d'aluminium et d'une enveloppe
réalisée dans un deuxième matériau formé d'un composite à matrice
métallique dans lequel la matrice métallique est un alliage à base
d'aluminium et les éléments de renforcement sont des particules de
carbure de silicium (SiC).
Dans ce cas, est tout d'abord formée une tige 10 en aluminium
par les techniques classiques de fabrication des alliages en aluminium.
Est également fabriqué un manchon 20 réalisé dans le deuxième
matériau précité formant un composé à matrice métallique qui peut être
obtenu par la technique de métallurgie des poudres.
La prochaine étape consiste à introduire la tige 10 à l'intérieur
du manchon 20 afin de former un ensemble 30 : il est clair qu'à ce stade il
existe un jeu, voire un espace entre la surface extérieure de la tige 10 et
la surface intérieure de la paroi du manchon 20.
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Afin de solidariser entre eux la tige 10 et le manchon 20 de
l'ensemble 30, tout en réalisant une bonne interface entre ces deux
éléments,,on choisit d'effectuer un filage qui est représenté sur la figure 2.
Sur cette figure 2, l'ensemble 30 apparaît comme étant introduit
dans l'entrée 40 d'une filière 42. Cette entrée 40 présente une forme de
tronc de cône avec un angle au centre a formant l'angle de réduction.
Cette entrée 40 présente un diamètre amont supérieur au diamètre
extérieur du manchon 20, tandis que le diamètre aval de l'entrée 40
présente un diamètre inférieur au diamètre de la tige 10.
En conséquence, l'ensemble 30 est, lors du passage en force et
à chaud 'au niveau de l'entrée 40 de la filière 42, réduit en section par
allongement, une interface étant créée entre la tige 10 et le manchon 20
qui forment conjointement de cette manière un demi-produit complexe 32
à la sortie 44 de la filière 42.
Il est entendu que l'étape de filage illustrée sur la figure 2 peut
comporter plusieurs passages successifs dans des filières présentant des
diamètres de plus en plus petits.
Dans l'exemple de réalisation illustré, l'angle de réduction a est
égal à 30 , cet angle de réduction pouvant varier d'une manière générale
entre 10 et 450 et de préférence entre 5 et 35 .
De cette manière, on obtient une réduction de section entre
l'ensemble 30 et le demi-produit complexe 32 de l'ordre de 10 à 70 % et,
de préférence, entre 20 et 60 %.
On peut relever que cette technique de filage, notamment
lorsqu'elle est effectuée par le passage successif dans des filières en série,
permet, par la pression exercée entre les surfaces en contact par friction,
une bonne cohésion entre les matériaux constituant le noyau et
l'enveloppe.
Cet exemple de réalisation a été réalisé avec une tige 10
présentant un diamètre de 30 mm réalisée dans un alliage d'aluminium de
série 2024 T4, tandis que le manchon 20 présentait un diamètre extérieur
de 70 mm et un diamètre intérieur de 40 mm en étant réalisé dans un
deuxième matériau formant un composite à matrice métallique, la matrice
métallique étant un alliage d'aluminium de série 2024 T4 et l'élément de
renforcement étant composé de particules de carbure de silicium d'une
taille moyenne de 5 m à hauteur de 15 % en poids.
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Un tel filage peut être effectué à température ambiante ou bien
à chaud, en particulier avec une température de l'ordre de 400 C.
Après le filage, l'étape ultérieure de l'exemple de réalisation
décrit de manière détaillée consiste à effectuer un forgeage par matriçage
en vue de donner la forme quasi-définitive de l'aube.
Ce matriçage est réalisé par des étapes successives dans des
matrices tendant progressivement à présenter la forme définitive de l'aube
dans des conditions de pression et de température adaptées aux
matériaux pour maintenir une bonne interface et une bonne adhésion
entre le noyau et l'enveloppe : une température de l'ordre de 430 C et
une pression de l'ordre de 100 MPa ont notamment été utilisées.
A l'issue de ces étapes de forgeage par matriçage du demi-
produit 32, on obtient une ébauche (non représentée) qui est ensuite
usinée pour aboutir à un produit fini formant la pièce mécanique selon
l'invention, en particulier une aube telle que celles qui sont représentées
sur les figures 3 à 5.
Sur ces figures, l'aube 50 qui est représentée conformément à
différentes formes comporte un noyau 52 réalisé dans le premier matériau
constituant initialement la tige 10, tandis que l'enveloppe 54 entourant le
noyau 52 est réalisée dans le deuxième matériau formant initialement le
manchon 20 de l'ensemble 30 de la figure 2.
Comme on peut le voir sur les parties en coupe transversale des
figures 3 et 4 ainsi que sur la zone en coupe longitudinale de la figure 5,
l'aube 50 présente une régularité de répartition du premier matériau et du
deuxième matériau entre le noyau 52 et l'enveloppe 54.
Ce résultat très satisfaisant est obtenu, contre toute attente, par
des techniques relativement simples à mettre en oeuvre, ce qui génère
des propriétés mécaniques homogènes, notamment dans les différentes
parties du voile 50a de l'aube, ainsi qu'une continuité entre les propriétés
mécaniques de l'aube entre la voile 50a et le pied 50b de l'aube (voir
figure 5).
Dans cet exemple de réalisation, on comprend qu'on a placé
l'alliage en aluminium dans la partie centrale de l'aube, ce qui permet de
bénéficier des propriétés de flexion de l'aluminium alors qu'en surface, le
composite à matrice métallique AI/SiC permet une plus grande rigidité et
une meilleure tenue à l'impact et à l'érosion.
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Il est bien entendu que, selon l'application à laquelle est
destinée la pièce mécanique obtenue selon la présente invention,
notamment de la partie requérant la rigidité la plus importante, on peut
choisir de placer le composite à matrice métallique AI/SiC dans le noyau
(au coeur de la pièce mécanique) ou bien dans l'enveloppe (en surface de
la pièce mécanique).
La présente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'éléments
de renforcement sous la forme de particules de carbure de silicium, des
particules d'alumine (A1203) ou des carbures métalliques, tels que le
carbure de tungstène, le carbure de tungstène, le carbure de bore ou le
carbure de titane, pouvant également être utilisés.
Egalement, comme il a été exposé dans la partie d'introduction,
la présente invention s'applique également à la réalisation d'une pièce
mécanique réalisée entièrement en un composite à matrice métallique,
lequel présente une composition progressive en éléments de renforcement
depuis le centre du noyau vers la périphérie de l'enveloppe.
