Brevet FR3066418A1 — publié le 20181123

PROCEDE D'ELABORATION D'UN MATERIAU COMPOSITE A MATRICE METALLIQUE PAR MOULAGE PAR INJECTION DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE L'invention concerne les composites à matrice métallique, et plus particulièrement, leur procédé d'élaboration. Les composites à matrice métalliques (MMCs) sont une classe de matériau combinant la résistance et la rigidité élevée des céramiques avec la résilience et la tenue au choc des métaux. Ils sont également résistants à l'usure, à l'oxydation et à des températures élevées. Au sein des MMCs, les composites à matrice métalliques de titane (TMMCS) font l'objet de nombreuses recherches, car en plus des avantages précédemment cités, ils présentent une faible densité pouvant ainsi permettre de créer des structures résistantes, rigides, légères, et présentant une bonne tenue au choc. Ces composites sont formés d'une matrice de titane renforcée généralement par des précipités de TiC et/ou de TiB. Il existe différentes voies pour élaborer les TMMCs : par fusion à arc, solidification rapide ou atomisation, ou encore par mélange de poudre. C'est cette dernière voie qui est actuellement la plus porteuse. Comme décrit dans le document US 2011/0293461, elle consiste, classiquement, à mélanger une poudre de titane avec le renfort céramique (TiB et/ou TiC), mettre en forme la pièce et fritter la pièce pour la densifier. Ce procédé nécessite peu d'étapes de mise en oeuvre, mais il est limité par la taille et le coût des renforts disponibles sur le marché. Comme décrit dans l'article de Li et al. (« Powder metallurgy Ti-TiC metal matrix composites prepared by in situ reactive processing of Ti-VGCFs system », Carbon 61 (2013) 216-228), il est également possible de mélanger le titane avec des nanotubes de carbone, pour former in situ, le composé céramique. 3066418 2 Dans ces deux procédés, la pièce peut être mise en forme, par exemple, par pressage isostatique à chaud (HIP pour « Hot isostatic Pressing »), frittage flash (SPS pour « Spark Plasma Sintering »), ou par extrusion à chaud. Cependant, ces procédés sont relativement complexes et coûteux, et les 5 moyens de mise en forme des pièces sont limités. De plus, l'interface précipité/matrice peut présenter des défauts, ce qui diminue les propriétés mécaniques du matériau composite. EXPOSÉ DE L'INVENTION C'est, par conséquent, un but de la présente invention de proposer un 10 procédé d'élaboration de matériau composite à matrice métallique plus simple à mettre en oeuvre et moins coûteux. C'est également un but de la présente invention de proposer un procédé d'élaboration permettant d'obtenir des matériaux composites à matrices métalliques présentant une structure métallographique homogène avec peu de défauts. 15 Ces buts sont atteints par un procédé d'élaboration d'un matériau composite à matrice métallique comprenant au moins les étapes successives suivantes : a) Préparation et mélange d'une pâte comprenant une poudre métallique et un liant, le liant comprenant un polymère thermoplastique muni d'une double 20 liaison et/ou d'un cycle aromatique, ou le liant comprenant un polymère thermoplastique et un polymère muni d'une double liaison et/ou d'un cycle aromatique, b) Chauffage de la pâte à une température supérieure à la température 25 de fusion du polymère thermoplastique, c) Injection de la pâte dans un moule pour former une pièce comprenant des particules métalliques dispersées dans un matériau polymère, 3066418 3 d) Réalisation d'un premier traitement thermique à une première température Td sur la pièce de manière à dégrader le matériau polymère pour former des résidus carbonés, e) Réalisation d'un second traitement thermique à une deuxième 5 température Tf, supérieure à la première température Td, pour fritter la poudre métallique et, simultanément, diffuser le carbone, provenant des résidus carbonés, dans la poudre métallique de manière à former des précipités de carbure de métal dispersés dans une matrice métallique. Par « matériau polymère », on entend un matériau formé d'un 10 polymère ou d'un copolymère. Par « double liaison », on entend une double liaison carbone-carbone C=C. Par « cycle aromatique », on entend un cycle comprenant un système n conjugué, formé de liaisons doubles carbone-carbone. 15 Avantageusement, le polymère muni d'une double liaison carbone- carbone et/ou d'un cycle aromatique est de type acrylate. Il a été observé que l'utilisation de polymère ayant une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique assure la présence de résidus carbonés au moment de l'étape de frittage, contrairement aux polymères comprenant des liaisons 20 simples carbone-carbone pour lesquels il n'y a plus de résidus carbonés au moment de l'étape de frittage. Dans le procédé proposé, il n'y a plus besoin de renfort céramique ou de fibres de carbone, comme dans les procédés de l'état de la technique. On utilise le carbone présent les polymères des pâtes utilisées dans les procédés de moulage par injection de poudres (PIM pour « Powder Injection Moulding »). Ceci permet de former in 25 situ, lors du traitement de déliantage/frittage, des composés de type carbure qui vont venir durcir et rigidifier la matrice métallique. L'élaboration des MMCs ne passe plus par une étape de mélange de différentes poudres, comme dans l'art antérieur. Le mélange est réalisé entre un liant visqueux, ou liquide, et une poudre métallique, ce qui assure une parfaite homogénéité du mélange. Le matériau composite obtenu est plus homogène. Les précipités sont mieux 3066418 4 répartis dans la matrice métallique. Les interfaces renfort/matrice sont plus intimes avec des précipités de petites tailles. Les étapes de manipulation des poudres sont réduites et les risques écologiques et de santé liés à leur manipulation limités. La pièce obtenue, à l'issue de la mise en forme par PIM, est solide, elle 5 comprend le matériau polymère dans lequel est dispersée la poudre métallique. Le procédé d'élaboration des MMCs est simplifié car il peut être associé à un procédé de mise en forme de type PIM, permettant d'élaborer des pièces de formes variées et complexes. Avantageusement, les particules formant la poudre métallique ont un 10 diamètre inférieur à 25u.m. Avantageusement, la température de déliantage Td est comprise dans la gamme allant de 300°C à 600°C, et plus avantageusement de 400°C à 550°C et la température de frittage Tf est comprise dans la gamme allant de 1000°C à 1400°C, et plus avantageusement de 1200°C à 1300°C. 15 Avantageusement, une rampe en température inférieure ou égale à 3°C/min, et de préférence de l'ordre de 1°C/min, est réalisée de la température T1= Td-50°C à la température Td. Les chocs thermiques sont évités et les contraintes internes au sein du matériau limitées. Avec de telles rampes en températures, la pièce ne présente ni fissure ni distorsion. 20 Avantageusement, un ou plusieurs paliers en température sont réalisés entre la température Tp et Td, avec Tp=Td-150°C pendant une durée d'au moins 30 minutes, et de préférence, d'au moins une heure, et encore plus préférentiellement pendant une durée d'au moins deux heures. Il a été observé que la réalisation des différents paliers conduit à une meilleure dégradation du polymère, et à une meilleure 25 répartition des résidus carbonés. Avantageusement, un palier en température est réalisé à la température Tf pendant une durée d'au moins 30 minutes, et de préférence, d'au moins une heure, et encore plus préférentiellement pendant une durée d'au moins deux heures. La pièce obtenue est dense et présente une bonne cohésion. 3066418 5 Avantageusement, les précipités de carbure de métal sont uniformément dispersés dans la matrice métallique. Avantageusement, la matrice métallique est en titane ou en alliage de titane. 5 Avantageusement, le polymère thermoplastique est choisi parmi le polyéthylène, le polypropylène, un polyamide, le polyéthylène-acétate de vinyle, le polyacrylate d'éthyle, le polyphthlamide ou un polyéthylène à basse densité linéaire. Avantageusement, la pâte comprend en outre, un additif et/ou un polymère additionnel ayant un point de fusion inférieur à 100°C, comme de la paraffine 10 ou du PEG. Avantageusement, la poudre métallique représente au plus 70% volumique de la pâte, et de préférence de 30% à 70% volumique de la pâte, et encore plus préférentiellement de 55% à 68%. La proportion de poudre métallique par rapport au polymère sera ajustée en fonction des propriétés mécaniques du matériau composite 15 recherchées. Avantageusement, le matériau polymère comprend différents polymères, chacun muni d'une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique. Avantageusement, la pâte est mise en forme sous forme de granulés 20 avant l'étape b). BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels : - la figure 1 est une photo d'une pièce en matériau composite à 25 matrice de titane obtenu selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2A est une analyse thermogravimétrique, réalisée sous atmosphère inerte, de plusieurs polymères, 3066418 6 - la figure 2B est un cliché d'une poudre de titane présentant un résidu carboné après déliantage à 600°C sous argon, obtenu par microscopie électronique à balayage, - la figure 3 est une photo d'une pièce en matériau composite à 5 matrice de titane, avant une étape de frittage (en haut), selon un deuxième mode réalisation de l'invention, et après une étape de frittage (en bas), selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un cliché d'une coupe métallographique de la pièce de la figure 3, après frittage, obtenu par microscopie électronique à balayage, 10 - la figure 5 est un cliché d'une coupe métallographique de la pièce de la figure 1, obtenu par microscopie électronique à balayage. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention porte sur un procédé d'élaboration d'un matériau composite à matrice métallique. Le matériau composite est formé d'une matrice métallique 15 renforcée par des carbures métalliques. Le matériau composite est réalisé par déliantage et frittage d'une pièce comprenant une poudre métallique dispersée dans un matériau polymère comprenant au moins un polymère muni d'une double liaison et/ou d'un cycle aromatique. Mise en forme de la pièce : 20 La pièce, qui va être déliantée et frittée, est réalisée par moulage par injection de poudres (ou PIM pour « Powder Injection Moulding »). Dans un tel procédé, la première étape consiste à préparer une pâte (ou "feedstock") formée d'un mélange de matière organique (aussi appelé liant, liant organique, liant polymérique ou résine) et de poudres inorganiques, ici métalliques. Le liant peut comprendre un ou plusieurs (deux, 25 trois, quatre, etc) polymères. L'utilisation de polymères facilite la mise en forme de la pièce, diminue les coûts de fabrication et réduit les risques liés à l'utilisation des poudres. Au moins un polymère thermoplastique est utilisé pour mettre en oeuvre le procédé PIM. Le mélange est chauffé, pour ramollir le polymère thermoplastique, et injecté à chaud dans un moule. Il en résulte une pièce, dite injectée, en matériau polymère chargé de 3066418 7 poudre métallique. Cette pièce possède la même forme que la pièce finale mais elle est de plus grandes dimensions (environ 10 à 15%). Enfin, la pièce est déliantée puis frittée. Dans le procédé de l'invention, la poudre métallique est mélangée à la fois avec le polymère thermoplastique et avec le polymère muni d'une double liaison 5 et/ou d'un cycle aromatique pour former une pâte thermoplastique. Selon une variante, lorsque le polymère thermoplastique est muni d'une double liaison et/ou d'un cycle aromatique, il n'y a pas besoin d'ajouter un autre polymère à la pâte. Selon une autre variante, même si le polymère muni d'une double 10 liaison et/ou d'un cycle aromatique est un polymère thermoplastique, on pourra ajouter un autre polymère thermoplastique. L'autre polymère thermoplastique peut également avoir une double liaison et/ou un cycle aromatique. Le polymère muni d'une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique est, avantageusement, de type époxyde (« époxy »), acrylate, uréthane 15 acrylate, polyéther acrylate, polyéther acrylate à amine modifiée, époxy acrylate ou encore polyesteracrylate. Il peut aussi s'agir, par exemple, de morpholinobutyrophénone, de phénylacétophénone, ou encore de phosphine oxyde. Avantageusement, on choisira un acrylate, par exemple un polyéther acrylate à amine modifié, un acrylate di-fonctionnel ou hautement fonctionnel. On 20 choisira, par exemple, du Bisphénol A éthoxylate diméthacrylate ou du triméthylolpropane formai acrylate. Il est également possible d'utiliser un mélange de deux polymères. Avantageusement, chacun des polymères formant le matériau polymère comprendra une ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques. Il s'agira, par exemple, d'un mélange de Bisphénol A éthoxylate 25 diméthacrylate et de triméthylolpropane formai acrylate. Le polymère thermoplastique, aussi appelé polymère plastifiant, assure la tenue mécanique de la pièce injectée. Il présente de bonnes propriétés de ductilité. Le polymère thermoplastique est, avantageusement, une polyoléfine. On choisira, avantageusement, le polymère plastifiant parmi le polyéthylène (PE), le polypropylène 3066418 8 (PP), un polyamide (PA), le polyéthylène-acétate de vinyle (PE-VA), le polyacrylate d'éthyle (PE-A), et le polyphthlamide (PP-A). Il peut également s'agir d'un polymère de type LLDPE (« Linear Low Density PolyEthylene »), à savoir un polyéthylène à basse densité linéaire. De manière 5 avantageuse, le LLDPE est caractérisé par une masse molaire comprise entre 5.000 et 400.000 g/mol. La masse volumique du LLDPE est, avantageusement, comprise entre 0,88 et 0,94 g/cm3, encore plus avantageusement entre 0,91 et 0,93 g/cm3. Avantageusement, la pâte peut également comprendre un additif et/ou un polymère fluidifiant. L'additif a pour rôle de faciliter l'homogénéisation de la pâte. 10 L'additif est par exemple un dispersant. Il peut s'agir de l'acide stéarique, de l'acide palmique ou encore de l'acide oléique. Par polymère fluidifiant, on entend un polymère ayant un bas point de fusion (inférieur à 100°C, et de préférence inférieur à 70°C) permettant de fluidifier la pâte lors de la mise en forme de la pièce, en abaissant la viscosité du mélange grâce à la 15 présence de chaines courtes. La présence de ce polymère additionnel peut, également, assurer la lubrification de la presse à injecter. On choisira, par exemple, de la paraffine, un polyoxyéthylène (POE) ou un polyéthylène glycol (PEG). Il s'agira, par exemple d'un PEG ayant une masse moléculaire de 4000 à 35000g/mol. Selon une variante, la pâte peut comprendre deux polymères 20 fluidifiants. Il s'agira, par exemple, d'un mélange de paraffine et d'un PEG ayant, par exemple, une masse moléculaire de 6000g/mol (PEG 6000). La pâte est, avantageusement, mélangée à une température supérieure au point de fusion du polymère fluidifiant, pour fluidifier les polymères et obtenir un mélange homogène. 25 De manière avantageuse, la formulation organique comprend de 40% à 50% du polymère thermoplastique, de 35% à 45% de polymère fluidifiant, environ 10% d'additif et environ 5% de polymère muni d'une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique. Les pourcentages sont des pourcentages massiques. Ce procédé présente l'avantage de former une pâte où les différents 30 matériaux organiques sont répartis de manière homogène autour de la poudre. 3066418 9 La poudre métallique est, avantageusement, incorporée aux polymères lorsqu'ils sont visqueux. La poudre métallique est, par exemple, une poudre de titane ou une poudre d'un alliage de titane. La poudre métallique représente au plus 70% volumique de la pâte, et de préférence de 30% à 70% volumique de la pâte, et encore 5 plus préférentiellement de 55% à 68% volumique. Ce pourcentage est aussi appelé taux de charge. De tels taux de charge conduisent à une bonne répartition de la poudre métallique au sein du polymère, et à une quantité suffisante de précipité, répartis de façon homogène au sein de la matrice métallique. Un taux de charge élevé, par exemple de 50% à 70%, conduira à la formation d'un matériau composite présentant une quantité 10 de carbure métallique moins élevé et donc à une dureté moins élevée. En fonction des propriétés mécaniques recherchées, l'homme du métier choisira le taux de charge adapté. Les particules formant la poudre métallique ont, de préférence, un diamètre inférieur à 25um. De tels diamètres permettent de limiter la rugosité de surface 15 de la pièce finale et de remplir plus facilement les cavités du moule. Dans ce procédé, le mélange des différents constituants sous la forme d'une pâte assure une répartition homogène des précipités formés lors du traitement thermique. La taille et la quantité des précipités dépendent de la proportion poudre/liant et des paramètres de frittage (temps et température). 20 La pâte obtenue peut ensuite être préparée sous la forme de granulés pour pouvoir être utilisée dans des presses à injecter conventionnelle. Selon une variante, la pâte pourrait ne pas être formulée sous forme de granulés. Finalement la pièce est mise en forme dans une presse à injecter. La pâte arrive, sous forme de granulés ou sous forme d'un mélange visqueux, dans une 25 chambre de mélange qui est, avantageusement, chauffée à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique, de manière à le fluidifier. Puis la pâte est convoyée par une vis sans fin jusqu'à une buse d'injection reliée au moule ayant la forme désirée. Le remplissage du moule peut être réalisé sous pression. La pièce est ensuite éjectée lorsque le mélange est suffisamment refroidi, c'est-à-dire lorsque la pièce 30 est solidifiée. 3066418 10 La pièce obtenue comprend des particules métalliques dispersées dans un matériau polymère, le matériau polymère comprenant au moins un polymère muni d'une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique. Les pièces formées par PIM peuvent présenter des formes complexes 5 par rapport à celles formées selon les procédés de l'état de la technique. La figure 1 est, par exemple, une roue crantée obtenue par PIM et formée d'un matériau polymère dans lequel sont dispersées des particules métalliques. La pièce ainsi moulée est ensuite soumise aux différents traitements thermiques. 10 Traitements thermiques de la pièce : La pièce est soumise à une étape de déliantage, qui consiste à dégrader la matière organique, pour former, avantageusement des résidus carbonés, et à une étape de frittage destinée à consolider la pièce. Lors du premier traitement thermique, la dégradation du matériau 15 polymère va conduire à la formation de résidus carbonés représentant de 2% à 30% massique du matériau polymère. La quantité de résidus est suffisante pour que la poudre métallique réagisse en température avec le carbone pour former des précipités de type carbure. Contrairement à ce qui se pratique habituellement dans les procédés 20 PIM, où l'on cherche à éliminer la totalité des liants organiques, le choix d'un polymère spécifique avec une double liaison et/ou un cycles aromatique, conduit dans le procédé de l'invention, avantageusement, à la formation de résidus carbonés, après l'étape de déliantage. Le traitement thermique appliqué à la pièce formée de particules 25 métalliques dispersées dans le matériau polymère est, avantageusement, réalisé avec de faibles rampes de température (inférieures ou égales à 3°C/min, et de préférence de l'ordre de 1°C/min) pour éviter toute altération de la pièce et l'apparition de fissures. Une telle montée en température est, avantageusement, réalisée sur une plage de 50°C avant la température de déliantage Td. Par exemple, si la température de déliantage est de 30 400°C, une faible montée en température, comme par exemple une montée en 3066418 11 température de 1°C/min, sera réalisée de 350°C à 400°C. Cette faible montée en température peut être réalisée sur une plus grande plage de température, par exemple sur une plage de 100°C, voire de 200°C, ou encore de la température ambiante (20-25°C) à la température de déliantage Td. 5 Un ou plusieurs paliers en température seront, avantageusement, réalisés avant la température Td de déliantage. Avantageusement, un palier peut être réalisé à T1=Td-50°C et/ou T2=Td-100°C. La durée des paliers est d'au moins 30 minutes, de préférence, d'au moins une heure, et encore plus préférentiellement d'au moins deux heures. Les paliers peuvent avoir des durées différentes. Par exemple, pour une 10 température de déliantage de 450°C, un premier palier peut être réalisé à 350°C pendant 30 minutes et un deuxième palier peut être réalisé à 400°C pendant 2h. Un palier en température est, avantageusement, réalisé à la température Tf pendant une durée d'au moins 30 minutes, et de préférence, d'au moins une heure, et encore plus préférentiellement pendant une durée d'au moins deux heures. 15 Les pièces obtenues présentent des précipités de carbure de métal uniformément dispersés dans la matrice métallique. Les températures de déliantage Td et de frittage Tf seront définies par l'homme du métier en fonction des polymères et des particules métalliques choisies. L'homme du métier pourra également choisir le nombre de paliers ainsi 20 que la température et la durée des paliers. Ces paramètres peuvent également être déterminés en fonction du taux de charge du feedstock et de la morphologie des poudres. La taille et la quantité de précipités dépendra du traitement thermique. Par exemple, la température de déliantage Td est comprise dans la gamme allant de 300°C à 600°C, et avantageusement de 400°C à 550°C. La température 25 de frittage Tf est comprise dans la gamme allant de 1000°C à 1400°C, et avantageusement de 1200°C à 1300°C. Les traitements thermiques peuvent être réalisés sous vide, par exemple à une pression inférieure à 1.10-5mbar ou encore sous argon, à la pression atmosphérique (environ lbar) ou à une pression partielle de 400 à 800mbar. 3066418 12 Avantageusement, une rampe de température en descente est également réalisée. Par exemple, il s'agit d'une rampe en température inférieure à 5°C/min ou encore d'une rampe en température de 5 à 10°C/min pour éviter les chocs thermiques. 5 Les pièces en MMC, jusque-là, essentiellement limitées au domaine de l'aérospatial, à cause des coûts pourront trouver, grâce au procédé de l'invention, des applications dans de nouveaux domaines d'application, comme l'automobile, les équipements industriels, ou encore les loisirs. Exemple illustratif et non limitatif d'un mode de réalisation d'une 10 pièce en TMMC avant une faible teneur en carbure de titane par PIM : Dans cet exemple, une pièce en matériau composite à matrice de titane est réalisée. En premier lieu, une pâte est élaborée. Elle comprend 45% de LLDPE, 39% de paraffine, 5% d'un polymère uréthane acrylate et 11% d'acide stéarique. 15 Les analyses thermogravimétriques (ATG), réalisées sur cette pâte et sous atmosphère inerte, montrent que le PE, la paraffine et l'acide stéarique sont complètement dégradés à environ 450°C. L'uréthane acrylate, n'est pas complètement dégradé même à 600°C : il reste environ 70% de sa masse sous forme de carbone résiduel (figure 2A). 20 De la poudre de titane est ajoutée à la pâte. Les particules de titane ont une forme sphérique et présente une granulométrie inférieure à 25u.m. La granulométrie est, par exemple, définie par D10=10um, D50=20urn et D90= 28u.m. Le taux de charge de la pâte est de 60%. Le mélange est réalisé dans un mélangeur de type Bradender sous balayage d'argon. 25 La présence de résidu carboné sur une poudre de titane, après déliantage à 600°C sous argon, est confirmée par observation au microscope électronique à balayage (figure 2B). Une pièce a été réalisée par PIM au moyen d'une machine d'injection Battenfeld Micropower 15. La figure 3 est une photo d'une pièce réalisée par PIM, avant 30 les traitements thermiques (en haut). 3066418 13 Deux traitements thermiques sont réalisés sur la pièce PIM pour former le matériau composite. Le premier traitement thermique est le traitement thermique dit de déliantage. La montée est température est de 0,2 à 1°C/min entre 20°C et 500°C. Deux paliers de 1h ont été réalisés à 250°C et 350°C. A la fin du traitement thermique, les 5 polymères ont été dégradés. Il ne reste plus que du carbone résiduel. Le second traitement thermique comprend une montée en température jusqu'à 1250°C à 5°C/min puis un palier de 2h à 1250°C pour former les précipités de carbure et densifier la pièce. La pièce obtenue ne présente pas de défauts visibles à l'oeil nu (figure 3, pièce en bas). Une coupe métallographique de la pièce a été observée au microscope 10 électronique à balayage (MEB). Le cliché MEB, représenté à la figure 4, montre, au coeur de la matrice titane, une multitude de petits précipités répartis de manière homogène. Les précipités ont des tailles allant de 1um à 20u.m. Les analyses dispersives en énergie (EDX) réalisées sur ces précipités confirment qu'il s'agit bien de carbure de titane. Des mesures de dureté Vickers ont été faites. Elles montrent que la 15 présence des carbures permet d'améliorer les propriétés de dureté de la matrice titane de près de 60%. La moyenne des duretés mesurées est de 329kg/mm2. Finalement, la masse volumique de l'échantillon fritté a été mesurée, la densité obtenue est supérieure à 98%. Exemple illustratif et non limitatif d'un mode de réalisation d'une 20 pièce en TMMC ayant une forte teneur en carbure de titane par PIM : La réalisation d'une pièce à forte teneur en carbure suit le même protocole que précédemment décrit. Le liant est le même, mais, dans cet exemple, le taux de charge de poudre de titane mélangé au liant polymère est de 35% volumique. Après déliantage et frittage, la pièce obtenue ne présente pas de défaut 25 macroscopique (figure 1). Une coupe métallographique est réalisée. Le cliché MEB (figure 5) montre une proportion de carbure de titane relativement importante, due à l'augmentation de la quantité de liant dans la pâte. La moyenne des duretés mesurées est de 445kg/mm2. 3066418 14 Les pièces obtenues avec le taux de charge de 35% présentent des propriétés mécaniques plus proche de celles d'une céramique que de celles d'un métal : la dureté est plus élevée et la plasticité plus faible. REVENDICATIONS1. Procédé d'élaboration d'un matériau composite à matrice métallique comprenant au moins les étapes successives suivantes : a) Préparation et mélange d'une pâte comprenant une poudre métallique et un liant, le liant comprenant un polymère thermoplastique muni d'une double liaison et/ou d'un cycle aromatique, ou le liant comprenant un polymère thermoplastique et un polymère muni d'une double liaison et/ou d'un cycle aromatique, b) Chauffage de la pâte à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique, c) Injection de la pâte dans un moule pour former une pièce comprenant des particules métalliques dispersées dans un matériau polymère, d) Réalisation d'un premier traitement thermique à une première température Td sur la pièce de manière à dégrader le matériau polymère pour former des résidus carbonés, e) Réalisation d'un second traitement thermique à une deuxième température Tf, supérieure à la première température Td, pour fritter la poudre métallique et, simultanément, diffuser le carbone, provenant des résidus carbonés, dans la poudre métallique de manière à former des précipités de carbure de métal dispersés dans une matrice métallique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les résidus carbonés représentent 2% à 30% massique du matériau polymère. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les particules formant la poudre métallique ont un diamètre inférieur à 25u.m. 3066418 16 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température Td est comprise dans la gamme allant de 300°C à 600°C, et avantageusement de 400°C à 550°C et en ce que la température Tf est comprise dans la gamme allant de 1000°C à 1400°C, et avantageusement de 1200°C à 1300°C. 5 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une rampe en température inférieure ou égale à 3°C/min, et de préférence de l'ordre de 1°C/min, est réalisée de la température T1= Td-50°C à la température Td. 10 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un ou plusieurs paliers en température sont réalisés entre la température Tp et Td, avec Tp=Td-150°C pendant une durée d'au moins 30 minutes, et de préférence, d'au moins une heure, et encore plus préférentiellement pendant une durée 15 d'au moins deux heures. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un palier en température est réalisé à la température Tf pendant une durée d'au moins 30 minutes, et de préférence, d'au moins une heure, et encore plus 20 préférentiellement pendant une durée d'au moins deux heures. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les précipités de carbure de métal sont uniformément dispersés dans la matrice métallique. 25 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice métallique est en titane ou en alliage de titane. 3066418 17 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère muni d'une double liaison carbone-carbone et/ou d'un cycle aromatique est de type acrylate. 5 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est choisi parmi le polyéthylène, le polypropylène, un polyamide, le polyéthylène-acétate de vinyle, le polyacrylate d'éthyle, le polyphthlamide ou un polyéthylène à basse densité linéaire. 10 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pâte comprend en outre, un additif et/ou un polymère ayant un point de fusion inférieur à 100°C, comme de la paraffine ou du PEG. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que la poudre métallique représente au plus 70% volumique de la pâte, et de préférence de 30% à 70% volumique, et encore plus préférentiellement de 55% à 68%.