Abstract FR:

Cette etude, menee en collaboration avec l'universite catholique de louvain-la-neuve (belgique) et en partenariat avec l'industriel luxembourgeois cerametal, vise l'application potentielle du concept de structures graduelles en wc-co (c'est-a-dire composees de plusieurs couches a teneur en cobalt variable) aux outils de coupe et de forage, dans le but d'augmenter leur resistance aux chocs tout en conservant leurs bonnes proprietes tribologiques. Les materiaux etudies sont des cermets wc-co pour lesquels on a fait varier la composition en cobalt (10 a 30% en poids) ainsi que la taille de grains du carbure de tungstene. La demarche suivie tout au long de cette these est la suivante: l'etude du comportement lors du compactage a froid et du frittage de chaque couche a permis d'etablir des lois de comportement pour chaque couche et de developper un outil de simulation numerique afin de prevoir le comportement d'une structure graduelle lors des differentes etapes de l'elaboration. Cependant, lors du frittage en phase liquide, il se produit une migration de liquide eutectique entre les differentes couches conduisant a une perte de forme de la piece initiale et soit a une perte totale (dans le cas ou la taille de grains du carbure de tungstene est identique dans les couches), soit a une perte partielle (dans le cas ou la taille de grains du carbure de tungstene est differente dans les couches) du gradient de cobalt initialement present dans le corps a cru. Cette migration a lieu depuis les couches riches en cobalt et a gros grains de carbure de tungstene vers les couches a faible teneur en cobalt et a grains fins. Un modele thermodynamique, base sur la minimisation de l'energie totale du systeme, permet d'expliquer qualitativement les phenomenes observes