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Métallurgie et recyclage du niobium et du tantaleArticle de référence | Réf : M2374 v1
Auteur(s) : Fernand MARATRAY
Date de publication : 10 oct. 1992
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La quasi‐totalité du molybdène massif est obtenue par métallurgie des poudres ; le solde, 5 à 10 % environ, est électrofondu au four à arc à électrode consommable ou à bombardement électronique.
La technique de frittage présente, en ce qui concerne le mode de pressage, trois variantes suivant la masse de la pièce et l’utilisation envisagée.
Le pressage des pièces de petites dimensions, sur presses automatiques, utilise des granulés de poudre agglomérée pour faciliter l’écoulement vers le moule et bien contrôler son alimentation. La granulation est effectuée en pulvérisant une mixture de poudre de molybdène, en suspension dans un solvant contenant un liant organique en solution, dans une chambre chaude verticale. Le solvant s’évapore au cours de la pulvérisation et le liant organique agglomère les particules de poudre.
Le pressage est effectué sous une pression de l’ordre de 200 MPa, ensuite le liant est éliminé par chauffage avant frittage.
Les lingots de forge et de laminage (jusqu’à 5 t) sont pressés à froid, en conditions isostatiques, sous une pression de 100 à 300 MPa. La poudre est placée, avant passage, dans un container en élastomère scellé.
Le pressage classique de pièces moyennes exige, en raison des frottements, une pression plus élevée, 150 à 500 MPa.
L’énergie apparente d’activation de la diffusion en volume du molybdène, 405 kJ/mol, impose une température de frittage très élevée pour éviter une durée de maintien excessive à température. Le taux de densification [(masse volumique apparente/masse volumique du solide) 100] et, dans une moindre mesure, la dimension des porosités, leur forme et leur répartition ont une influence très importante sur la charge de rupture et la ductilité. Un taux de densification minimal de 90 % est suffisant pour certaines applications ; par contre un taux de densification de 94 à 97 % est nécessaire pour que le matériau puisse supporter une transformation thermomécanique.
Le chauffage est effectué, en général, en atmosphère d’hydrogène, dans un four à résistance de tungstène. Le cycle thermique, d’une durée de 4 à 30 h, comprend généralement deux paliers, un maintien à température de préfrittage...
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