Elaboration de Matériaux Métalliques par SPS: Procédé, Microstructures, Propriétés, et Mise en Forme

International audienceAfter a few decades of increasing interest, spark plasma sintering (SPS) has now become a mature powder metallurgy technique, which allows assessing its performances toward fabricating enhanced materials. Here, the case of metals and alloys will be presented. The main advantage of SPS lies in its rapid heating capability enabled by the application of high intensity electric currents to a metallic powder. This presents numerous advantages balanced by some limitations that will be addressed in this review. The first section will be devoted to sintering issues, with an emphasis on the effect of the electric current on the densification mechanisms. Then, typical as-SPS microstructures and properties will be presented. In some cases, they will be compared with that of materials processed by conventional techniques. As such, examples of nanostructured materials, intermetallics, metallic glasses, and high entropy alloys, will be presented. Finally, the implementation of SPS as a technique to manufacture complex, near-net shape industrial parts will be discussed.Après quelques dizaines d‘années d'intérêt croissant, le frittage-flash ou spark plasma sintering (SPS) a atteint un stade de maturité en tant que technique de métallurgie des poudres, qui permet d'évaluer ses performances au travers de la fabrication de matériaux avancés. Nous présenterons ici le cas des métaux et alliages. Le principal avantage du SPS réside dans sa capacité de chauffage rapide qui est rendue possible par l'application de courants électriques de haute intensité à une poudre métallique. Cela présente de nombreux avantages contrebalancés par certaines limitations qui seront abordées dans cette revue. La première partie sera consacrée à la problématique du frittage, avec un accent particulier sur l'effet du courant électrique sur les mécanismes de densification. Ensuite, nous présenterons un certain nombre de microstructures et propriétés types à l’état brut de SPS. Dans certains cas, une comparaison sera faite avec les matériaux élaborés par des techniques conventionnelles. A ce titre, des exemples de matériaux nanostructurés, d‘intermétalliques, de verres métalliques et d‘alliages à haute entropie seront présentés. Enfin, nous discuterons de la mise en œuvre du SPS en tant que technique de fabrication de pièces industrielles complexes et proches des cotes