Alliages métalliques amorphes

Les tous premiers amorphes métalliques synthétiques sont rapportés dans la littérature par Kramer, dans les années 1930, lors de ses études sur les propriétés électriques de films minces métalliques. Des verres Au-Si étaient obtenus par évaporation sous vide et condensation de l’alliage sur une surface refroidie par de l’azote liquide.

La matière à l’état amorphe, au sens général, était connue depuis longtemps puisque c’est l’état structural des verres de silice usuels élaborés par refroidissement naturel de mélanges d’oxydes fondus. Toutefois, c’était la première fois que l’état amorphe était obtenu par refroidissement de composés essentiellement métalliques. Les propriétés de ces nouveaux matériaux ont été rapidement identifiées, leur originalité a initié un grand nombre de recherches fondamentales et appliquées (voir §  1 ).

Du fait des propriétés particulièrement séduisantes de certains alliages, les méthodes de production ont été développées à l’échelle pilote, puis à l’échelle industrielle. C’est le cas du «  melt-spinning  » pour la fabrication des renforts pour béton et des alliages pour aimants permanents, et du flot planaire pour les alliages magnétiques doux, matériaux concurrents des Fe Si orientés, des Fe Ni et des ferrites. Ces machines sont dotées d’une forte productivité, les rubans défilent jusqu’à 20 m/s, et assurent la mise en forme directe des bandes à partir de l’état liquide.

Les verres métalliques massifs sont innovants pour leurs propriétés mécaniques (forte résistance, jusqu’à 4GPa, ténacité raisonnable de 10 à $100\text{Mpa}\sqrt{m}$ ), mais nécessitent encore des améliorations en termes de comportement (en particulier l’absence de ductilité reste rédhibitoire) et de formabilité, pour trouver des applications.

Un ensemble de technique d’élaboration d’alliages amorphes est détaillé dans le §