Objectif
The project aims to model and develop a near-net shape fabrication process based on centrifugal casting which is able to produce economically metal based components locally reinforced by ceramic particles for improved mechanical properties.
Research was carried out, on one hand, to elaborate a composite material with light alloy matrix and on an other hand, to cast it with centrifugal process at high speed. Associating elaboration and shaping enables foundry pieces to be made with a reduced allowance compared to the finished material which gives, due to the centrifugal process, a preferential reinforced area. The elaboration technique for a composite material has required the knowledge of chemists and metallurgists in order to choose the very best possible couple alloy/reinforcing element and to determine the most interesting method for the composite material elaboration. Therefore, after several tests of elaboration and physical and mechanical values, 7% silicium aluminium light alloy (AS 7 G) and silicium carbide particles were selected. The elaboration of composite alloy takes place in the furnace with a mechanical stirring device which creates a vortex in the melting alloy. Silicium carbide particles are introduced into the vortex after a superficial heat treatment which enables a good wettability to be attained compared with the liquid alloy and consequently this enables easier incorporation. The centrifugal casting experimentations have led to the development of precise production sequences which enable, due to various parameters specific to this process, perfectly controlled reinforced area pieces to be produced, perfectly adequate for their application. A complete physical and mechanical characterization has been carried out on a large range of pieces obtained by this process. In addition to these tests and characterizations, a complete featuring of centrifugal process has been performed. This enables the position of the reinforced area in the centrifugally cast piece to be known. The rate of reinforcement of this area, with regard to the various parameters particular to the alloy and the reinforced elements, can also be assessed. Finally, a study of the machinability of the material, involving removal of the scraps during machining operations permitted the designing of specific toolings for rough machining operations. With such toolings, machining of the reinforced area is possible with particularly good cutting conditions. This research program led to the proposal of a new performant and competitive material due to a perfect mastership integrating the complete fabrication cycle.
Four main tasks will be carried out :
- the modelling of solidification of composite materials during centrifugal casting in order to predict the influence of the process parameters on the structure and position of the reinforced zone. Model centrifugal casting experiments with transparent materials will be carried out to help the modelling
- the determination of particle pretreatment conditions for introduction in liquid metals. Production of coated particles for the experiments and feasibility of upscaling of the process will be carried out
- the realization of centrifugal casting experiments with Al-alloys and coated ceramic particles in order to produce components for further characterization and assessment of the validity of the model
- the microstructural and mechanical characterization of the produced components for evaluation of the properties due to reinforcement.
Each part of this project will be simultaneously handled during the 3 years of the programme, with a discrepancy of 4 months. This 4 months period will be spent realizing the device for incorporating the reinforcement elements into the alloys and determining the coating conditions of the various reinforcement particles in order to start the first casting operations.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux composites
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique composé inorganique
- ingénierie et technologie génie mécanique ingénierie de fabrication fabrication soustractive
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal pauvre
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux revêtement et films
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Données non disponibles
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Données non disponibles
Coordinateur
57360 Amneville
France
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.