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RÉSUMÉ
La métallurgie est présente dans notre quotidien de manière tellement banalisée que l'on ne s'émerveille pas des prouesses, en termes de maîtrise des matériaux, que recèle toute la technologie qui nous entoure, de la simple boîte métallique boisson à l’ordinateur portable et ses circuits électriques de taille submicronique, en passant par la centrale nucléaire et ses kilomètres de gaines en alliages. L’industrie métallurgique est ainsi définitivement en prise directe avec le développement des sciences, les deux participant pleinement à la marche de notre économie, sur la base de partenariats et de collaborations. Ces méthodes sont de plus en plus ancrées dans la stratégie des entreprises. Le large éventail des domaines où la métallurgie joue un rôle central est exposé. Les orientations de recherche y sont vitales si l'on veut conserver les atouts d'un leadership technologique.
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Lire l’articleAuteur(s)
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André PINEAU : Membre de l'Académie des technologies - Professeur à l'École nationale supérieure des mines de Paris
-
Yves QUERÉ : Membre de l'Académie des sciences - Professeur émérite à l'École polytechnique
INTRODUCTION
Dans ce dossier, nous ouvrons le large éventail des domaines où la Métallurgie joue un rôle central et montrons en quoi les orientations de recherche sont vitales si l'on veut conserver par devers soi les atouts d'un leadership technologique.
Les divers cas traités ont été regroupés par grands domaines d'activités sans considération des importances socio-économiques relatives.
Ce dossier est extrait du document « La métallurgie-Science et Ingénierie » d'André PINEAU et d'Yves QUERÉ (EDP Sciences 2011)
http://livres.edpsciences.org/ouvrage.php?ISBN978-2-7598-0538-9.
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7. Magnétisme et Métallurgie
La science des matériaux magnétiques est intimement liée à la Métallurgie. Les principales applications du magnétisme utilisent des alliages à base de fer, cobalt ou nickel, dont les propriétés fonctionnelles dépendent, de façon cruciale, de la microstructure.
Pour une large catégorie de matériaux (matériaux doux, médias d'enregistrement, matériaux durs), la valeur de la coercitivité (résistance de l'aimantation à un champ magnétique appliqué qui tend à la retourner) constitue un paramètre essentiel. La coercitivité est une propriété extrinsèque, profondément dépendante de la microstructure. L'élaboration des matériaux met en jeu des processus métallurgiques rigoureux et spécifiques.
Les applications classiques des matériaux doux utilisent des tôles laminées (Fe-Si en particulier). La métallurgie des poudres permet la fabrication de matériaux de propriétés modestes à moindre coût. Des rubans de très haute perméabilité sont obtenus par trempe rapide. L'existence de déformations mécaniques peut fortement altérer la perméabilité magnétique des matériaux doux. Réciproquement, certains capteurs exploitent cette propriété.
Les domaines d'applications des matériaux doux qui se développement le plus concernent l'aviation et les capteurs.
Le domaine de l'enregistrement magnétique est marqué par le développement récent de l'enregistrement dit perpendiculaire. Les médias supports d'enregistrement sont des alliages CoCrPt, déposés par pulvérisation cathodique sur une couche douce de FeNi. La surface des cristallites est recouverte d'une couche isolante, non magnétique qui assure leur découplage magnétique, la taille des cristallites ne dépasse pas quelques nanomètres.
Après l'informatique, d'autres domaines d'applications s'ouvrent aux aimants RFeB, en particulier dans l'automobile. Ils requièrent des matériaux plus performants à haute température. Dans les matériaux de type spring-magnets, associant grains doux et durs, la taille des cristallites, trop importante, ne permet pas le durcissement complet des grains doux. Les aimants de type FePt ou CoPt en couches pourraient trouver application au sein de microsystèmes (MAG-MEMS).
La mise au point des aimants RFeB a largement contribué à la « miniaturisation » des moteurs électriques capables de développer des...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - PINEAU (A.), QUERÉ (Y.) - La métallurgie – Science et ingénierie. - EDP Sciences (2011).
-
(2) - CHINESTA (F.), CUETO (C.) - Advances in material forming : Esaform 10 Years on. - Springer Edition.
-
(3) - Service des études et des statistiques industrielles - Les enquêtes annuelles de branche. - Résultats (2007).
-
(4) - CARREAU (V.) - * - Thèse INPG (2008).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Projets ULSAB, ULSAC, ULSAS http://autosteel.org
Projet ULCOS http://www.ulcos.org
HAUT DE PAGE
UIMM Union des industries et des métiers de la métallurgie http://www.uimm.fr
CTICM Centre technique de la construction mécanique http://cticm.com
Mecamat association française de mécanique des matériaux https://www.mecamat.asso.fr/
ESAFORM European Scientific Association for Material Forming https://esaform.org/
DYMAT European association for the promotion of research into the dynamic behaviour of materials and its applications http://dymat.org
Centres de recherches industriels http://www.industrie.gouv.fr/enjeux/so_mate.htm
RWTH Rheinish-Westfälische Technische Hochschule Université technique de Rhénanie-Westphalie http://www.rwth-aachen.de
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