6  -  Les alliages pour CCM

6 . 1  -  Composition et propriétés des alliages nobles

Les compositions et propriétés de 5 de ces alliages sont présentées dans les tableaux 3 et 4.

Tableau 3 : Composition des 5 alliages précieux pour technique céramo-métallique
Type Au (%) Pt(%) Pd(%) Ag(%) Cu(%) Autres (%) Total alliages précieux
Au-Pt-Pd 84-86 4-10 5-7 0-2   Fe, In, Re, Sn 2-5 96-98
Au-Pd 45-52   38-45 0   Ru, Re, In 8,5, Ga 1,5 89-90
Au-Pd-Ag 51-52   26-31 14-16   Ru, Re, In 1,5, Sn 3,7 78-83
Pd-Ag     53-88 30-37   Ru, In1,5, Sn 4-8 49-62
Pd-Cu 0-2   74-79   10-15 In, Ga 9 76-81
Tableau 4 : Propriétés et intervalle de fusion d’alliages précieux pour technique céramo-métallique
Type Résistance à la traction (MPa) Limite élastique à 2% (MPa) Module d’élasticité (GPa) Allongement % Dureté (Kg/mm2) Densité (g/cm3) Intervalle de fusion
Au-Pt-Pd 480-500 400-420 81-96 3-10 175-180 17,4-18,6 1150
Au-Pd 700-730 550-575 100-117 8-16 210-230 13,5-13,7 1320-1330
Au-Pd-Ag 650-680 475-525 100-113 8-18 210-230 13,6-13,8 1320-1350
Pd-Ag 550-730 400-525 95-117 10-14 185-235 10,7-11,1 1310-1350
Pd-Cu 690-1300 550-1100 94-97 8-15 350-400 10,6-10,7 1170-1190

Alliages Au-Pt-Pd : Haute teneur en métaux précieux. Excellente résistance à la corrosion. L’indium, l’étain, et le fer sont présents et forment des oxydes permettant la liaison céramique-alliage. Le rhénium est ajouté afin de réduire la taille des grains. Le durcissement de ces alliages résulte de la formation d’un précipité FePt3. Le traitement thermique de durcissement est un chauffage à 550°C pendant 30 minutes, mais il est habituellement réalisé au cours du frittage de la céramique. Au moment de la coulée de ces alliages, certains des éléments de base sont perdus, il est donc recommandé d’utiliser au moins 50% d’alliage neuf à chaque coulée. Ces alliages ont une grande rigidité, une haute résistance, un allongement correct. Cependant leur résistance à la déformation à haute température est moyenne.

Alliages Au-Pd : Haute teneur en métaux précieux, bonne résistance à la corrosion. Ces alliages ne contiennent ni Pt ni Fe et ne sont donc pas durcis par précipitation. Ils contiennent de l’indium pour la liaison métal-céramique, du Ga pour abaisser la température de fusion, du rhenium pour diminuer la taille des grains et du ruthénium pour améliorer la coulabilité. En raison de leur haute teneur en Pd, ils sont de couleur blanche. Ces alliages sont plus résistants, pls rigides et durs que les alliages Au-Pt-Pd et ils ont un allongement plus important et une température de coulée supérieure. Leur densité est plus faible et ainsi ils ont été moins coûteux que les alliages au-Pt-Pd au moment de leur mise sur le marché. Cependant l’augmentation du prix de Pd a supprimé cet avantage.

Alliages Au-Pd-Ag : Ils contiennent moins de Pd que les précédents. Cette diminution se fait au profit du % d’Ag. Cependant ils ont encore une bonne résistance à la corrosion. De nouveau In et Sn sont ajoutés en vue de la formation d’une liaison céramo-métallique, Ru pour la coulabilité et Re pour la diminution de la taille des grains. Leurs propriétés sont voisines de celles des alliages A-Pd.

Alliages Pd-Ag : Ils ne contiennent pas d’Au et ont la teneur en métal noble la plus faible. Ils contiennent In et Sn pou la liaison céramique-métal, Ru pour la coulabilité. Leurs propriétés sont similaires à celles des alliages Au-Pd-Ag, exceptée leur densité plus faible (11g/cm2 vs 14 g/cm2). Ils conduisent souvent à une coloration verdâtre des céramiques de recouvrement.

Alliages Pd-Cu : Ils ne contiennent que 10 à 15% de Cu. Ils contiennent de l’Indium pour la liaison céramique-métal, du gallium pour le contrôle de la température de coulée. Ils pont une haute résistance et une grande dureté, une rigidité moyenne et un allongement à la rupture modéré. Ils ont une faible résistance à la déformation à haute température et forment des oxydes noirâtres.

7/9