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►ISO 9001:2008 / ISO 17025:2005
Centre de métallurgie du Québec
2015-2016
►www.cmqtr.qc.ca
Présentation du CMQ
Le CMQ fait parti du réseau des 46 CCTT de Centre collégiaux de transfert technologique comprenant plus de 1000 spécialistes dans tous les domaines.
Depuis 1985, le Centre de métallurgie du Québec dessert annuellement plus de 150 entreprises.
Le Centre, intégré au Cégep de Trois-Rivières, est composé d’une trentaine d’ingénieurs, chercheurs, professeurs, techniciens, personnel de soutien et étudiants.
Nos bureaux, les laboratoires et l’usine pilote couvrent une surface de 23 000 pi² à Trois-Rivières, dans un bâtiment industriel situé dans le parc industriel des Hautes-Forges.
Nous avons une présence permanente à Montréal au CRIQ.
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Pour réaliser nos projets, l’équipe du Centre composée de près de 30 personnes.
6 techniciens 5 ingénieurs 6 chercheurs Ph.D. 1 opérateur de fonderie 9 professeurs 3 soutien administratif 3 à 5 stagiaires
Présentation du CMQ
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Le CMQ est reconnu comme un leader au Canada dans le développement des alliages avancés :
Chaire de recherche en transformation de l’aluminium (Dr. Franco Chiesa)
Centre des alliages avancés Plus de 18M$ en équipement
Présentation du CMQ
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Alliages avancés Fabrication additive Projection thermique Compaction isostatique à chaud Soudage Fonderie Moulage basse pression Moulage sous pression Moulage au sable chimique Laminage et forgeage Traitement thermique (incluant sous vide) Modélisation thermodynamique de solidification Caractérisation des matériaux Contrôle non destructif
Capacités d’innovation du CMQ
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Le CMQ travaillent avec une gamme étendue d’alliages
o Alliages de titane (Ti CP, Ti-6Al-4V, Nitinol)o Alliages de zirconium (702, 705)o Superalliages de nickel (Inconel, Hastelloy)o Aciers Inoxydableso Aciers alliés (aciers au manganèse, aciers outils)o Aluminures de titane (Al3Ti, AlTi, AlTi3)o Aluminures de nickel (Al3Ni, AlNi3)o Aluminium 535 et 355o Fontes ADI
Les alliages avancés
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Alliages Titane, Zirconiumo Alliages très réactifs
• Solubilité oxygène (Zr – 8,6% ; Ti – 13,5%)
• Couche alpha:Durcissement structural par solutionsolide interstitiel (C et O)
o Usinage mécanique ou chimique• 15 - 30% Acide Nitrique (HNO3)
• 3 - 5% Acide Fluorhydrique (HF)
Les alliages avancés
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Four CONSARC
• 250 kW• 5 Kg (titane) coulée• Vide 10 -4 mm Hg• 6 coulées / h
Les alliages avancés
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Types de moules:o Cire perdue
• Couches primaire et secondaire: Zircone (ZrO2) stabilisé au CaO, Alumine (Al2O3) et d’un liantZirconium ammonium carbonate.
• Couche ternaire:Silice colloïdale avec Alumino-Silicate.
Les alliages avancés
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Les alliages avancés
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Exemple de projet au sujet du titane• Influence des revêtements appliqués sur la qualité métallurgique :
couche contaminée en oxygène
Les alliages avancés
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Exemples
Développement d’un nouveau matériausuperélastique pour les implants osseux àbiocompatibilité accrue.
• Ce projet est réalisé en collaborationavec des chercheurs de provenant del’École de technologie supérieure deMontréal (ETS) et de l’Institut desmatériaux industriels (IMI-CNRC).
Développement d’un nouvel alliage de zirconium résistant à la corrosion – Zr avec Nb, Sn et Ta
Les alliages avancés
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Développement de la coulée à la cire perdue d’alliages de nickel
Les alliages de nickel sont principalement utilisés dans:
• Industrie chimique (valves et raccord)
Nickel pur CZ100
Monel M35
• Applications à haute température (combinée avec Cr et Fe)
Les alliages avancés
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Procédé SPALTM
La fusion sous argon liquide SPAL permet de déplacer l’oxygène au
dessus du bain liquide.
Plus efficace que par l’addition d’argon gazeux
• AVANTAGE
Les alliages avancés
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Les alliages coulés avec succès au CMQ Alliage de nickel
• Monel M35 • CZ100• CW6M• CW6MC• CW12MW• N7M
Aciers inoxydables• CF3• CF8• CD4Mcu
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Fusion de fusion au plasmao 450 kWo Jusqu’à 3000°Co Développement d’alliages de
titane et zirconium à haut contenu en éléments réfractaires (Ta, Nb, Mo)
o Développement d’alliages réfractaires
o Coulée en moule ou billettes denses de 10 cm (4 po) diamètre et 120 cm (4 pi) de long destinées au forgeage ou usinage.
o Obtenu par le concours FCI Fond d’innovation 2015
Les alliages avancés
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Laser Engineering Net Shaping (LENS modèle 450 XL) Pas de lit de poudres, la poudre est projetée dans le laser. Permet la réparation de pièces.
Fabrication additive
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Soudage par ultrasons Permet le soudage à l’état solide de matériaux dissemblables Permet aussi la FA
Fabrication additive
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MFlex ExOne Permet l’impression 3D de pièces métalliques et de moule et noyaux en sable
Fabrication additive
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Revêtement par plasma et HVOF Permet d’obtenir des revêtements protecteurs en surface des
alliages (Al2O3, TiO2, Cr2O3, ZrO2, WC)• Usure et corrosion
Exemples de projet :• Amélioration de la durabilité des moules fonderie d’aluminium• Développement d’un boisseau conique résistant à la corrosion
Projection thermique
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Panier de molybdène• 1400°C• 30 000 psi
Panier de graphite • 2100°C• 30 000 psi
Compactage isostatique à chaud
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Procédures de réparation pour :
Les alliages de nickel Les alliages de titane Les alliages de zirconium Les alliages de magnésium Les alliages d’aluminium
Soudage
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Basse pression Courtes séries Études pour différentes pièces en Al et Mg Développement de revêtement
Fonderie
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Moulage sous pression assisté du vide
Développement d’alliages, de procédés et de traitement thermiques
Caractérisation de microstructures et de défauts
Soudage Possibilité de «squeeze casting»
et d’infiltration de préformes
Fonderie
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Moulage au sable chimique Développement d’alliages, procédés et de
traitements thermiques Production de courtes séries
Fonderie
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Forgeage et laminageo Presse de 150 tonneso Laminoir à froid STANAT 15 HP avec
rouleaux de 8’’ de largeur et 6’’ de diamètre, avant/arrière.
Mise en forme
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Sous-vide• Vac Aero
- Éléments de molybdène- 1200°C – 2200°F
• BMI- Éléments de graphite- 1200°C – 2000°F
Air• Pyradia
- Austénétisation 1300°C – 2375°F
- Convection 690°C – 1275°C
Traitement thermique
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SolidCast, FlowCast et ProCast
Modélisation de solidification et de remplissage
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Équipements pour caractérisation chimique et microstructuraleo Spectrométrieo Fluorescence Xo Diffraction des rayons Xo LECO C,S, Bruker ONHo Microscopie optique Clemex et Buehlero Microscopie électronique à balayage
Essais mécaniques
Caractérisation des matériaux
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Radiographie (DR-Vidisco, CR-Carestream, X-Cube temps réel, YXLON 225 kV et 450 kV
Ultrasons conventionel et phased array Courants de Foucault conventionel et phased array Ressuage Particules magnétiques Magnaflux MD3-1060L Cours menant à la certification de l’ONGC
Contrôle non destructif
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Pour nous joindre To contact us :3095, rue WestinghouseParc industriel des Hautes-ForgesTrois-Rivières (Québec) G9A 5E1www.cmqtr.qc.ca | 819 376-8707
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