La solidification des alliages métalliques

La solidification est au cœur même de la métallurgie et du principe de la fonderie et cela pour tous les alliages (fonte, aluminium, cuivreux,…, titane) et pour l’ensemble des procédés industriels (moulage sable, cire perdue, centrifugation…). Cette étape clef du procédé de fonderie n’est cependant pas si triviale qu’elle en a l’air. Bien maîtrisée, elle conduit à des pièces saines avec un dimensionnel respecté et une microstructure conforme. A contrario, la solidification peut entraîner, dans certains cas, des non conformités dont nous allons expliciter les mécanismes.

Un changement de phase avec libération de la chaleur latente de fusion

La solidification, c’est tout d’abord physiquement un changement de phase : le passage d’une phase liquide à une phase solide. En phase liquide, les atomes sont en agitation permanente et sans structure ordonnée spécifique. Inversement, en phase solide, les atomes sont « au repos » – ou tout au moins très faiblement agités – et surtout sont organisés en structure ordonnée (hexagonal compacte, cubique face centrée…) au niveau atomique et en grains, dendrites, … au niveau macroscopique.

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