Brevet FR2748790A1 — publié le 19971121

La présente invention concerne la réalisation d'éléments de friction en matériau fritté. Un domaine particulier d'application est la réalisation de garnitures de friction coopérant avec des disques dans des systèmes de freinage, notamment ferroviaire. Les éléments de friction, en particulier pour des applications ferroviaires, sont soumis à des exigences sévères en ce qui concerne les propriétés physiques et les propriétés tribologiques. Ainsi, il est nécessaire que les éléments de friction, par exemple sous forme de plots, présentent en service une résistance élevée à l'éclatement et au fluage, et ce de préférence sans faire appel à des accessoires tels qu'enveloppes ou grillages. En outre, il est souhaitable que le matériau constitutif des éléments de friction permette d'élaborer ceux-ci avec des formes relativement complexes, par exemple avec des collerettes, épaulements ou lamages, sans création de zones fragiles. En effet, il est alors possible de conférer aux éléments de friction une forme particulièrement adaptée à leur assemblage mécanique sur un support sans faire appel à des techniques de soudure ou de brasage et, ainsi, de minimiser le risque de perte d'élément en service. Enfin, sur le plan tribologique, une grande stabilité du coefficient de frottement est requise, notamment pour les applications au freinage ferroviaire, indépendamment de la pression de freinage, de la température, de l'atmosphère environnante et de la vitesse. De nombreuses compositions et techniques de fabrication d'éléments de friction ont été proposes, en particulier pour des éléments de friction frittés, mais sans satisfaire complètement à l'ensemble des exigences ci-dessus. la présente invention a pour but de remédier à cette situation, en particulier pour fournir des éléments de friction frittés capables d'être réalisés sous des formes relativement complexes, tout en présentant par eux-mêmes les résistances nécessaires à l'éclatement, à la fragmentation et au fluage, et capables d'offrir, en friction sur eux-mêmes ou sur d'autres matériaux, un coefficient de frottement suffisamment élevé et stable, notamment de façon indépendante de la température, et que le milieu environnant soit sec ou humide. Selon un premier aspect, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément de friction en un matériau comprenant un liant métallique, au moins un lubrifiant et des charges sous forme de particules dures, le procédé comportant les étapes de mélange de poudres des différents constituants du matériau, de mise en forme du mélange, et de frittage, procédé caractérisé en ce que l'on utilise au moins pour le liant métallique et les particules dures, des poudres dont la granulométrie ne dépasse pas 300 microns, et en ce que le mélange de poudres, après avoir été mis en forme, est soumis à un premier frittage, puis à un forgeage à chaud, et ensuite à un deuxième frittage. De préférence, I'on utilise, pour le lubrifiant une poudre de graphite dont la granulométrie ne dépasse pas 600 microns tout en conservant une structure cristalline. Du fait que les constituants de départ sont sous forme de poudres de granulométrie limitée, il est possible d'obtenir un élément de friction qui présente une très bonne homogénéité chimique et physique macroscopique, c'est-à-dire une répartition homogène de ses différents éléments constitutifs. De plus, la structure fine du mélange de poudres permet, en combinaison avec le procédé comprenant les étapes de premier frittage, forgeage intermédiaire et second frittage, de diminuer les contraintes d'écoulement à chaud lors du forgeage intermédiaire afin d'élaborer des formes relativement complexes, tout en conservant des propriétés mécaniques élevées qui permettent au matériau de résister efficacement à l'éclatement, à l'effritement et au fluage, sans nécessiter d'accessoires de maintien tels qu'enveloppes, ceintures ou grillages. De façon classique, on utilise pour le liant métallique une poudre d'au moins un des matériaux du groupe comprenant le bronze, le cuivre, le fer et le cupro-phosphore. Afin d'atteindre la meilleure homogénéité possible, de préférence au moins 90 % en poids de la poudre a une granulométrie comprise entre 80 % et 120 % de la valeur moyenne de granulométrie de la poudre. Quant aux charges sous forme de particules dures, elles peuvent être obtcnues à partir d'une poudre d'au moins un des matériaux du groupe comprenant des oxydes métalliques, des carbures ct des métaux. Ces charges assurent en particulier la stabilité du coefficient de frottement, la réduction des bruits engendrés par le frottement, le contrôle dc l'usure du matériau de friction et le nettoyage de la surface de frottement. A titre d'exemples, des poudres d'oxydes d'aluminium, de silicium, de verre, ou de fer, ou des poudres de carbures de bore, de silicium ou de tungstène, ou des poudres d'alliage ferro-chrome ou de molybdène peuvent être utilisées. De préférence encore, pour la ou chaque poudre de particules dures, au moins 90 % en poids a une granulométrie comprise entre 80 % et 120 % de la granulométrie moyenne de la poudre. Selon un autre de ses aspects, I'invention a pour objet un élément de friction en matériau fritté, tel qu'il peut notamment être obtenu par le procédé cidessus, constitué exclusivement : d'un liant métallique représentant entre 60 et 90 % en poids de l'élément et formées à partir de poudre ayant une granulométrie qui ne dépasse pas 300 microns, de particules dures représentant entre 2 et 30 % en poids de l'élément et formées à partir de poudres ayant une granulométrie qui ne dépasse pas 300 microns, et d'un lubrifiant représentant entre 2 et 15 % en poids de l'élément, tel que du graphite fondé à partir de poudres ayant une granulométrie qui ne dépasse pas 600 microns. Outre ses propriétés mécaniques et sa capacité à être élaboré sous des formes relativement complexes lui permettant d'être facilement intégré dans une garniture de frein, un tel élément de friction est remarquable en ce qu'il présente un coefficient de frottement stable tant au regard des variations de température que vis-à-vis de variations du degré d'humidité du milieu environnant. En outre, cette stabilité peut être observée lorsque le matériau de l'élément de friction est en frottement non seulement sur lui-même mais aussi sur d'autres matériaux. Cela semble dû au fait que c'est le matériau fritté de l'élément de friction qui impose son comportement en frottement. Du fait de sa densité élevée et de sa faible porosité, suite au double frittage et au forgeage, le matériau fritté est moins sensible à l'humidité et impose sa performance en dureté, en essorage et en lubrification au matériau du disque antagoniste. L'architecture de la garniture formée de plots est également un élément favorable pour la rupture du film d'eau en milieu humide. Un tel élément de friction est donc particulièrement adapté à être intégré dans une garniture de freins coopérant avec un disque de frein d'un dispositif de freinage, selon encore un autre aspect de l'invention. Le disque de frein, au moins dans son ou chacun de ses revêtements de friction peut être en acier, en acier silicié, en aluminium ou alliage d'aluminium tel que de l'aluminium silicié, en matériau à base de carbone, en matériau composite à matrice métallique, notamment à matrice aluminium, en matériau composite à matrice céramique, en matériau composite carbone-carbone, ou en matériau composite carbone-carbone siliciuré. Les matériaux préférés sont les aciers forgés ou moulés, les aciers siliciés, I'aluminium fortement silicié tel l'alliage AS17 et les matériaux composites carbone-carbone siliciurés. Des résultats particulièrement bons ont été observés en freinage humide et en freinage de longue durée avec une association d'au moins une garniture de frein ayant un ou plusieurs éléments de friction selon l'invention, et d'un disque de frein dont le ou chaque revêtement de friction est en composite carbone-carbone siliciuré, ce qui selon encore un autre aspect de l'invention trouve une application avantageuse pour des systèmes de freinage ferroviaire, notamment pour des convois lourds ou des trains à grande vitesse. En outre, l'élément de friction obtenu conformément à l'invention peut être associé à un disque de frein monobloc, ou à un disque formé au moins dans la ou chaque partie formant revêtement de friction, en deux secteurs ou plus, que le disque soit ventilé ou non. Des exemples de réalisation de l'invention seront maintenant décrits à titre indicatif, nais non limitatif, notamment en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue très schématique partielle en coupe d'une garniture de frein incorporant des éléments de friction réalisés conformément à l'invention; - la figure 2 illustre très schématiquement des étapes successives de réalisation d'un élément de friction fritté, selon un procédé conforme à l'invention; - la figure 3 illustre la variation du coefficient de frottement mesuré en utilisant une garniture de frein munie d'éléments de friction conformes à l'invention coopérant avec un disque de frein en acier, lors d'essais de simulation de freinage d'arrêt de type TGV, à sec et humide, pour différentes vitesses initiales - les figures 4 à 6 illustrent les variations du coefficient de frottement et de la température, mesurées en fonction du temps, lors d'essais de freinage de maintien à sec, en utilisant une garniture de frein munie d'éléments de friction conformes à l'invention coopérant avec un disque de frein ayant un revêtement de friction respectivement en acier, en composite carbone-carbone, et en composite carbone-carbone siliciuré ; et - les figures 7 et 8 illustrent les variations du coefficient de frottement et de la température, mesurées en fonction du temps, lors d'essais de freinage de maintien en milieu humide, en utilisant une garniture de frein munie d'éléments de friction conformes à l'invention coopérant avec un disque de frein en acier et en composite carbone-carbone siliciuré. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention sera maintenant décrit dans le cadre de la réalisation d'éléments de friction en forme de plots destinés à être montés sur une garniture dc frein telle qu'illustrée par la figure 1 de façon schématique. Bien entendu, l'invention ne saurait être limitée à la réalisation d'éléments de friction ayant cette forme particulière, mais convient à la réalisation d'éléments de friction de toutes formes destinés notamment à des dispositifs de freinage ou d'embrayage et pouvant constituer des pièces de friction associées à des éléments fixes ou mobiles. Sur la figure 1, la garniture de friction comprend une pluralité de plots 10 de forme cylindrique. Chaque plot 10 est réalisé en une seule pièce en matériau fritté avec une embase ou collerette 11 à une de ses extrémités axiales. La collerette 11 permet le montage de chaque plot par serrage de la collerette entre une plaque arrière 12 et une plaque avant 13, les plots passant sans jeu à travers des trous formés dans la plaque avant. Les plaques 12 et 13 sont assemblées au moyen de rivets 14 avec interposition d'entrctoises 15. Des languettes 16 constituées par des parties de la plaque arrière 12 découpes et repliées pénètrent dans des trous borgnes 17 formés à la base des plots 10 afin de s'opposer à une rotation de ceux-ci. Les plots 10 sont réalisés par frittage et forgeage à partir de poudres des éléments constitutifs du matériau de friction des plots. Ces éléments comportent un liant, tel qu'un liant métallique classique choisi par exemple parmi le bronze, le cuivre, le fer et le cupro-phosphore, un lubrifiant, tel que du graphite, et des charges sous forme de particules dures choisies parmi des oxydes, des carbures et des métaux, par exemple des oxydes d'aluminium (Al203), de silicium (Si02), de fer (Fe301), des verres, tels qu'un borosilicate d'aluminium et de sodium connu sous la dénomination "Pyrex", des carbures de silicium (SiC), de tungstène (WC), de bore (B4C), du ferro-chrome, du molybdène. Le liant métallique représente entre 30 et 90 % environ du poids du matériau de friction et est obtenu à partir de poudre dont la granulométrie ne dépasse pas 300 microns. Le lubrifiant, tel que le graphite, représente entre 2 et 15 % environ du poids du matériau de friction et est obtenu à partir de poudre dont la granulométrie ne dépasse pas 600 microns tout en conservant une structure cristalline. Les charges représentent entre 2 et 30 % environ du poids du matériau de friction et sont obtenus à partir de poudres dont la granulométrie ne dépasse pas 300 microns. Comme déjà indiqué, tant pour la poudre de liant que pour la ou les poudres de particules dures, une trop grande dispersion de granulométrie doit de préférence être évitée pour obtenir une bonne homogénéité. C'est pourquoi il est préférable que pour au moins 90 % en poids de chaque poudre, la granulométrie soit comprise entre 80 % et 120 % de la granulométrie moyenne de la poudre. Les différentes phases d'élaboration du matériau de friction sont les suivantes (figure 2). Les poudres des constituants choisis sont mélangées dans les quantités prédéterminées de façon à obtenir un mélange aussi homogène que possible (étape 21). A cet effet, les poudres de densité élevée peuvent être introduites en premier dans un mélangeur, puis les poudres de densité faible et granulométrie fine et enfin les poudres de densité faible et granulométrie élevée. Chaque ajout est suivi d'un temps de mélange de 2 à 5 minutes. La mise en forme du mélange est réalisée par compression à froid au moyen d'une presse munie d'éléments de moule permettant de réaliser des ébauches de plots (étape 22) ayant une forme voisine de celle des plots à réaliser. La pression de compression est par exemple comprise entre 500 et 800 MPa et est établie progressivement pour favoriser le dégazage des poudres et éviter les fissurations. Ainsi, la compression peut être réalisée au moyen d'une presse mécanique ou hydraulique dont les plateaux sont déplacés l'un vers l'autre à une vitesse comprise entre environ 1 et 50 mm/seconde. Un premier frittage (étape 23) est alors réalisé dans un four sous atmosphère réductrice (par exemple un mélange d'azote et d'hydrogène). La température de frittage est comprise entre 800 C et 1000C, suivant la composition du mélange et la durée de frittage est comprise entre 15 et 30 minutes. Après le premier frittage, les ébauches sont portées à une température de forgeage comprise entre 750 C et 950 C, sous atmosphère réductrice (par exemple mélange d'azote et d'hydrogène). Le forgeage des plots est effectué sur presse de préférence hydraulique sous une pression comprise entre 800 et 1000 MPa établie progressivement. La presse est équipée de matrices dont les formes correspondent à celles des plots à réaliser. Le forgeage (étape 24) permet de conférer aux plots leur forme définitive, en particulier, dans l'exemple illustré, au niveau du raccordement de la collerette avec le reste du plot. La structure fine et homogène du mélange favorise l'élaboration de formes complexes. C'est ainsi que le forgeage peut être utilisé pour réaliser des éléments de friction munis d'épaulements, de lamages. Dans le présent exemple, les trous 17 de blocage anti-rotation des plots sont réalisés lors du forgeage. Le forgeage est réalisé après qu'une cohésion suffisante ait été apportée par le premier frittage et avant que la cohésion définitive soit conférée par un deuxième frittage réalisé après le forgeage. Le deuxième frittage (étape 25) est réalisé dans les mêmes conditions que le premier. Des exemples particuliers de réalisation de plots de friction conformément au procédé ci-dessus seront maintenant décrits. Exemple 1 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Cuivre 160 microns 80 + 5 Graphite microns 15 + 5 Molybdène microns 5 s 2 Le mélange est mis cn forme par compression à froid sous une pression de 600 MPa. Un premier frittage est réalisé, puis les produits sont forgés à chaud en amenant progressivement la pression à une valeur de 900 MPa. Le deuxième frittage est réalisé comme le premier. Les plots ainsi obtenus sont montés tels quels sur des garnitures de frein de la façon illustrée par la figure 1. Un essai au banc est effectué en faisant frotter les garnitures sur les faces frottantes d'un disque de frein en acier (tel que le disque 18 montré partiellement en trait interrompus sur la figure 1). L'essai est réalisé à sec en simulant des freinages d'arrêt de type TGV avec une vitesse initiale variant de 30 à 220 km/h, une masse freinée par disque de 4 t et un effort total d'application des garnitures sur le disque de 20 kN. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot de friction n'est observé. Exemple 2 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Cuivre 160 microns 65 t 5 Cupro-phosphore microns 10 t 5 Graphite 600 microns 8 t 2 Fer 200 microns 15 + 5 Carbure de silicium microns 2 + 1 Des plots sont réalisés et testés comme dans l'exemple 1. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot n'est observé lors de l'essai. Exemple 3 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après: Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Cuivre 160 microns 55t Cupro-phosphore microns 10 + Graphite 600 microns 10 t Fer microns 10 Ferro-chrome microns 5 + 2 Molybdène microns 5 t 2 Carbure de tungstène microns 5 t 2 Des plots sont réalisés et testés comme dans l'exemple 1. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot n'est observé lors de l'essai. Exemple 4 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après: Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Bronze 160 microns 58 t 5 Graphite 600 microns 10 t 5 Fer 200 microns 10 + 5 Molybdène microns 10 t 5 Carbure de bore 200 microns 2 t 1 "Pyrex" 100 microns 10 t 5 Des plots sont réalisés et testés comme dans l'exemple 1. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot n'est observé lors de l'essai. Le coefficient de frottement est mesuré pour différentes vitesses initiales. La courbe AS de la figure 3 montre la variation du coefficient de frottement en fonction de la vitesse initiale. L'essai est répété en condition de freinage humide et les coefficients de frottement sont mesurés pour différentes vitesses initiales. La courbe AH de la figure 3 montre la variation du coefficient de frottement en fonction de la vitesse initiale. Les courbes As ct AH montrent la grande stabilité du coefficient de frottement pour différentes vitesses initiales et lors du passage du freinage sec au freinage humide. Exemple 5 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Bronze 160 microns 67 + 5 Graphite 600 microns 8 t 2 Fer microns 15 t 5 Ferro-chrome microns 5 t 2 Molybdène microns 5 + 2 Des plots sont réalisés et testés comme dans l'exemple 1. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot n'est observé lors de l'essai. Exemple 6 On réalise un mélange de poudres ayant les compositions et granulométries et dans les quantités indiquées dans le tableau ci-après: Nature de la poudre Granulométrie Parties en poids Bronze 160 microns 63 t 5 Graphite 600 microns 8 t 2 Fer 200 microns 17 s 5 Oxyde d'aluminium 100 microns 5 t 2 Oxyde de silicium 100 microns 5 t 2 Carbure de bore microns 2 t 1 Des plots sont réalisés et testés comme dans l'exemple 1. Aucun écaillage ou éclatement d'un plot n'est observé lors de l'essai. Exemple 7 Cet exemple a pour objet dc montrer le comportement des éléments de friction réalisés conformément à l'invention lorsqu'ils sont montés dans des garnitures de frein associées en frottement à sec à des disques de frein munis de revêtements de friction de différentes natures. Les éléments de friction utilisés sOnt des plots réalisés conformément à l'exemple 4 et montés sur des garnitures de frein telles que celle illustrée par la figure 1. Les essais effectués sont des essais de freinage de maintien simulant un freinage continu destiné à limiter la vitesse d'un convoi ferroviaire dans une descente, dans des conditions d'essais normalisées par l'UIC (Union Internationale des Chemins de Fer) ou conformes à d'autres normes similaires nationales ou régionales. Les figures 4 à 6 montrent les courbes illustrant les variations en fonction du temps du coefficient de frottement et de la température mesurées lors des essais, avec des disques de frein dont les revêtements de friction sont respectivement en acier, en matériau composite carbone-carbone et en matériau carbone-carbone siliciuré. Sur les figures 4 à 6, les différents paliers de pression spécifique de freinage sont montrés cn traits interrompus, le premier palier correspondant au rodage du frein (montée en température). L'utilisation de matériaux composites carbone-carbone pour des pièces de friction est bien connue. Ces matériaux peuvent notamment être obtenus par réalisation d'une préforme fibreuse en fibres de carbone et densification de la préforme par une matrice de carbone comblant en partie la porosité de la préforme. La préforme fibreuse est par exemple constituée de strates bidimensionnelles, telles que des strates de tissu ou de nappcs de fibres de carbone, qui peuvent être liées entre elles par aiguilletage comme décrit notamment dans la demande de brevet FR 85 09 820. La densification de la préforme par une matrice de carbone peut être réalisée de façon bien connue en soi, par exemple par infiltration chimique en phase vapeur. Les matériaux composites carbone-carbone siliciurés sont des matériaux composites carbone-carbone ayant subi un traitement de siliciuration au sein de la porosité résiduelle de ces matériaux. Un exemple de procédé d'obtention de disques de frein en carbone-carbone siliciuré par infiltration de silicium fondu est décrit notamment dans la demandc de brevet français déposée par la société française Société Européenne de Propulsion sous le No 95 13 458. La siliciuration du matériau composite carbone-carbone permet d'en combler la porosité résiduelle et d'améliorer sa résistance à l'oxydation. Les figures 4 à 6 montrent une bonne régularité du coefficient de frottement, que le matériau de friction du disque de frein soit de l'acier, du carbone-carbone ou du carbone-carbone siliciuré, montrant la bonne adaptation de l'élément de friction obtenu conformément à l'invention à différents matériaux de friction antagonistes. Exemple 8 On procède comme dans l'exemple 7, à l'exception que les essais de freinage sont effectués en environnement humide. Les figures 7 et 8 montrent les courbes illustrant les variations en fonction du temps du coefficient de frottement et de la température mesurées lors des essais, respectivement avec des disques de frein dont les revêtements de friction sont en acier et en composite carbone-carbone siliciuré. Sur les figures 7 et 8, les paliers d'application de la pression de freinage sont indiqués en traits interrompus, pour différentes valeurs dc pression spécifique. Les figures 7 et 8 révèlent une bonne stabilité du coefficient de frottement, plus particulièrement lorsque le matériau des éléments de friction obtenus conformément à l'invention est associé avec du carbone-carbone siliciuré. En outre, les valeurs des coefficients de frottement mesurées à sec et en environnement humide sont sensiblement les mêmes. Ainsi, les éléments de friction obtenus conformément à l'invention sont particulièrement avantageux du fait quc - ils présentent en eux-mêmes les qualités mécaniques nécessaires pour résister à l'effritement ou à l'éclatement sans nécessiter de moyens de maintien, - ils peuvent être réalisés avec des formes relativement complexes, en particulier avec des collerettes ou embases permettant leur montage dans une pièce de frein ou d'embrayage par des moyens mécaniques, sans faire appel à des techniques de soudure et avec un risque réduit de perte d'éléments en service, - ils peuvent être associés à des matériaux de friction de différentes natures tout en imposant le maintien d'un coefficient de frottement stable tant en freinage d'arrêt qu'en freinage de maintien et tant en environnement sec qu'en environnement humide, et - ils sont particulièrement cfficaces en tant qu'éléments de friction de garnitures de frein associées à des disques de frein constitués, au moins dans leurs parties de friction, de matériau composite carbone-carbone siliciure. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un élément de friction en un matériau comprenant un liant métallique, au moins un lubrifiant et des charges sous forme de particules dures, le procédé comportant les étapes de mélange de poudres des différents constituants du matériau, de mise en forme du mélange, et de frittage, caractérisé en ce que l'on utilise au moins pour le liant métallique et les particules dures, des poudres dont la granulométrie ne dépasse pas 300 microns, et en ce que le mélange de poudres, après avoir été mis en forme, est soumis à un premier frittage, puis à un forgeage à chaud, et ensuite à un deuxième frittage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, pour le lubrifiant une poudre de graphite de structure cristalline dont la granulométrie ne dépasse pas 600 microns. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on utilise, pour le liant métallique une poudre d'au moins un des matériaux du groupe comprenant le bronze, le cuivre, le fer et le cupro-phosphore. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise, pour le liant métallique, une poudre constituée de particules dont au moins 90 % en poids a une granulométrie de valeur comprise entre 80 % et 120 % de la granulométrie moyenne de cette poudre. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise, pour les charges sous forme de particules dures, une poudre d'au moins un des matériaux du groupe comprenant des oxydes métalliques, verres, des carbures et des métaux. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on utilise, pour les charges sous forme de particules dures, une ou plusieurs poudres chacune constituée de particules dont au moins 90 % en poids a une granulométrie de valeur comprise entre 80 % et 120 % de la granulométrie moyenne de cette poudre. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le mélange des poudres est réalisé en commençant par celles de densités les plus élevées, puis celles dc densités les plus faibles par ordre croissant de granulométrie. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ajout de poudre est suivi d'un temps de mélange compris entre environ 2 et 5 minutes. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la mise en forme du mélange de poudres est réalisée par compression à froid. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la compression du mélange de poudres est réalisée à une pression comprise entre environ 500 et 800 MPa. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la compression à froid est réalisée sur presse en élevant progressivement la pression par déplacement relatif des plateaux de la presse à une vitesse comprise entre environ 1 ct 50 mm/seconde. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la compression du mélange de poudres est réalisée de manière à donner une forme voisine de celle de l'élément de friction à réaliser, et la mise en forme définitive est réalisée par le forgeage à chaud. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 CaractériSé en ce que le premier frittage est réalisé sous atmosphère réductrice, à une température comprise entre environ 800 et 1000. C et pendant une durée d'environ 15 à 30 minutes. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le second frittage est réalisé sous atmosphère réductrice, à une température comprise entre environ 800 et 1000. C et pendant une durée d'environ 15 à 30 minutes. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le forgeage à chaud est réalisé sous atmosphère réductrice, à une température comprise entre environ 750 et 900 C. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le forgeage à chaud est réalisé sous une pression comprise entre environ 800 et 1000 MPa. 17. Elément de friction pour garniture de frein réalisé en un matériau fritté constitué seulement d'un liant métallique, d'un lubrifiant et de charges sous forme de particules dures, caractérisé en Cc que le liant métallique représente entre 60 et 90 % en poids de l'élément ct est formé à partir de poudre ayant une granulométrie qui ne dépasse pas 300 microns, les charges sous forme de particules dures représentent entre 2 et 30 % cn poids de l'élément et sont formées à partir de poudre ayant une granulomctrie qui ne dépasse pas 300 microns, et le reste étant le lubrifiant représentant entre 2 ct 15 % en poids de l'élément. 18. Elément de friction selon la revendication 17, caractérisé en ce que le lubrifiant est du graphite formé à partir de poudre ayant une granulométrie qui ne dépasse pas 600 microns. 19. Elément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que le liant métallique est constitué par au moins un des matériaux du groupe comprenant le bronze, le cuivre, le fer et le cupro-phosphore. 20. Elément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que les charges sont constituées par au moins un des matériaux du groupe comprenant des oxydes métalliques, des verres, des carbures métalliques et des métaux. 21. Elément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce qu'il est formé à partir de poudres contenant environ 58 parties en poids de poudre de bronze, 10 parties en poids de poudre de graphite, 10 parties en poids de poudre de fer, 10 parties en poids de poudre de molybdène, 10 parties en poids de poudre de borosilicate d'aluminium et de sodium, et 2 parties en poids de poudre de carbure de bore. 22. Elément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce qu'il constitue un plot de friction. 23. Elément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé en ce qu'il comporte une collerette ou embase formée d'une seule pièce avec le reste de l'élément. 24. Garniture de frein, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un élément de friction selon l'une quelconque des revendications 17 à 23. 25. Garniture de frein, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs éléments de friction selon la revendication 23 dont l'assemblage sur la garniture est réalisé par des moyens mécaniques coopérant avec les collerettes ou embases. 26. Dispositif de freinage comprenant au moins une garniture de frein selon l'une quelconque des revendications 24 et 25 coopérant avec un disque de frein. 27. Dispositif de freinage selon la revendication 26, caractérisé en ce que le disque de frein est réalisé, au moins dans la ou chaque partie formant revêtement de friction, en un matériau de friction choisi dans le groupe comportant les aciers, l'aluminium et ses alliagcs, les matériaux à base de carbone et les matériaux composites thermostructuraux. 28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 et 27, caractérisé en ce que le disque de frein est réalisé, au moins dans la ou chaque partie formant revêtement de friction, en un matériau de friction choisi parmi les aciers siliciés et l'aluminium silicié. 29. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que le disque de frein est réalisé, au moins dans le ou chaque partie formant revêtement de friction, en un matériau de friction choisi parmi les matériaux composites à matrice métallique, les matériaux composite à matrice céramique, les matériaux composites carbone-carbone, et les matériaux composites carbone-carbone siliciurés. 30. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que le matériau de friction du disque dc frein est cn composite carbone-carbone siliciuré. 31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, caractérisé en ce que le disque dc frein est monobloc. 32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, caractérisé en ce que le disque de frein est réalisé en plusieurs secteurs, au moins dans la ou chaque partie formant revêtement de friction. 33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 32, caractérisé en ce que le disque de frein est ventilé. 34. Ensemble de freinage ferroviaire comportant au moins un dispositif de freinage selon l'une quelconque des revendications 25 à 33. 35. Ensemble de freinage ferroviaire comportant des garnitures de frein munies d'éléments de friction en un matériau fritté, coopérant avec des disques de frein, caractérisé en ce que le matériau fritté constituant les éléments de friction est constitué : pour 60 à 90 % en poids, d'un liant métallique formé à partir d'une poudre de granulométrie ne dépassant pas 300 microns d'un métal choisi dans le groupe constitué par le bronze, le cuivre, le fer et le cupro-phosphore ; pour 2 à 15 % en poids, d'un lubrifiant formé à partir de poudre de graphite et granulométrie ne dépassant pas 600 microns ; et pour 2 à 30 % en poids de particules dures formées à partir d'une poudre de granulometrie ne dépassant pas 300 microns d'au moins un matériau choisi dans le groupe constitué par des oxydes métalliques, des verres, des carbures, et des métaux, et en ce que les disques de freins sont constitués, au moins dans des parties des disques formant revêtement de friction, en un matériau choisi dans le groupe constitué par les aciers, les aciers siliciés, les alliages d'aluminium, l'aluminium silicié, les matériaux composites à matrice métallique, les matériaux composites carbonc-carbone et les matériaux composites carbone-carbone siliciurés.