Fragilisation par métal liquide du cuivre et de laitons alpha en contact avec l'eutectique Ga-In

Lors de la fragilisation par les metaux liquides (FML), un metal ou un alliage solide subit une perte de ductilite lorsqu'il est soumis a une deformation plastique en contact avec un metal liquide. Ce phenomene depend fortement de la composition chimique des metaux impliques, et donc une modification des elements d'alliage du metal solide peut empecher ou favoriser l'apparition de la FML. De plus, les conditions de sollicitation mecanique, le mouillage du metal solide par le metal liquide et les caracteristiques mecaniques et metallurgiques du metal ou de l’alliage metallique solide jouent egalement un role important sur laFML. LaFML du cuivre et des laitonsCu-15 %Zn et Cu-30 %Zn par le metal liquide Ga-In eutectique (eGaIn) est etudiee afin de mieux comprendre les phenomenes mis en jeu et notamment l’influence de la deformation plastique. Un contact intime etant necessaire pour que la FML se produise, des tests d’angle de contact ont ete effectues sur les trois materiaux consideres afin de mesurer la capacite de mouillage de l'eGaIn sur chacun d’entre eux. Ensuite, des essais de flexion 3 points sur eprouvettes entaillees ont ete realises a l’air et en presence de l'eGaIna differentes vitesses de deplacement. Les facies de rupture et la fissuration des echantillons testes ont ete observes par microscopie electronique a balayage (MEB). Une simulation numerique par elements finis de l’essai a ete developpee pour interpreter les resultats notamment en terme de concentration de contrainte et de deformation.Les essais de flexion ont montre qu'il n'y a eu aucun effet de l'eGaIn sur le comportement mecanique du cuivre pur et du laiton a 15% de Zn. Cependant, sur le laiton a 30% de Zn, une fragilisation est observee lorsque l'echantillon est teste en contact avec l'eGaIn.Dans ce cas, le facies de rupture est tout d’abord ductile sur une faible zone, puis fragile. Ces resultats sont concordants avec ceux des mesures de mouillage car, en effet, il a ete observe que l'angle de contact diminue a mesure que le taux de zinc dans le materiau augmente. Aucune influence de la vitesse de deformation n’est observee sur l’apparition de la FML. Neanmoins l’etat metallurgique semble un parametre important qui doit etre explique a travers la determination des champs de contraintes et de deformations obtenus par simulation numerique.