Amélioration par dépôt PVD des propriétés physiques des moules utilisés pour la coulée d'aluminium.

Abstract

La fonderie sous pression est un procédé de fonderie très utilisé, en particulier pour le moulage des pièces en aluminium pour divers industries (automobile). La fissuration de la surface des moules par chocs thermiques est le mécanisme principal de leur dégradation. Le collage est le deuxième facteur de dégradation des outillages en fonderie d'aluminium, ce dernier est l’objectif de notre étude. Le collage est une attaque physico-chimique de l'acier du moule par l'alliage liquide ou, Il y a diffusion des éléments de l'alliage (Al, Si, ...) dans le substrat métallique. Pour cela des traitements de surface (revêtement, nitruration …) sont utilisés Pour améliorer la durée de vie des moules. Les dépôts physiques en phase gazeuse (PVD), les dépôts chimiques en phase vapeur (CVD) et les traitements duplex peuvent améliorer la résistance à l’usure et faciliter l’éjection en différant les opérations d’entretien du moule. Ils peuvent aussi réduire la durée du cycle. Ces trois technologies nécessitent un bon choix en matière d’acier et des processus de durcissement et de recuit. Dans le cas contraire, ils n’amélioreront pas la performance de l’acier utilisé On a coulé un alliage d’aluminium dans un acier (X 38 CrMov5) Nuance spécialement étudiée et élaborée pour la réalisation d’éléments de moules de coulée sous pression d’alliages légers. Nous remarquons qu’il y a le phénomène de collage (attaque du moule par l’alliage d’aluminium), il est remarqué également que le fer du substrat diffuse aussi vers l’aluminium. Un revêtement des moules par des couches minces de ZrN a donné des résultat satisfaisant. Mots clés : fonderie / traitement de surface / moule / collage / aluminium.