CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE ET DE LA DEFORMATION PLASTIQUE DES ALLIAGES TIAL LAMELLAIRES PDF Download
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EN RAISON DE LEUR FAIBLE DENSITE ET DE LEURS BONNES PROPRIETES MECANIQUES A HAUTE TEMPERATURE, LES ALLIAGES INTERMETALLIQUES BASE TIAL ONT UN GRAND POTENTIEL POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DANS LE DOMAINE D'AERONAUTIQUE. LE DEVELOPPEMENT D'ALLIAGES MULTIPHASES A PERMIS D'AMELIORER SENSIBLEMENT LA DUCTILITE DE CES MATERIAUX QUI JUSQU'ALORS RESTAIT LEUR POINT FAIBLE. EN FONCTION DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DES CONDITIONS D'ELABORATION ET DES TRAITEMENTS THERMIQUES APPLIQUES, IL A ETE OBTENU DES MICROSTRUCTURES DE NATURE DIFFERENTE QUI CONFERENT DES PROPRIETES MECANIQUES DIFFERENTES. DANS CE CONTEXTE, NOTRE DEMARCHE CONSISTE A MENER A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE DES ETUDES CORRELEES DE LA MICROSTRUCTURE ET DES PROCESSUS ELEMENTAIRES DE DEFORMATION DANS DES ALLIAGES TIAL LAMELLAIRES. NOUS AVONS TRAVAILLE SUR UN ALLIAGE MODELE, L'ALLIAGE PST, ET SUR DEUX ALLIAGES PLUS PROCHES DES MATERIAUX A VOCATION INDUSTRIELLE. L'ETUDE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DE LA MICROSTRUCTURE MENEE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE NOUS A PERMIS D'EN IDENTIFIER LES CARACTERISTIQUES PERTINENTES. NOUS AVONS DETERMINE LES ENCHAINEMENTS DES DIFFERENTES LAMELLES ET LA NATURE DES INTERFACES LES SEPARANT. CECI NOUS A PERMIS DE DECRIRE LES PROCESSUS DE TRANSFORMATION DE PHASE ET DE MISE EN ORDRE ACTIFS LORS DE LA MISE EN PLACE DE CETTE MICROSTRUCTURE. PAR DEFORMATION IN SITU DANS LE MICROSCOPE ELECTRONIQUE, NOUS AVONS ETUDIE LES MECANISMES ELEMENTAIRES DE DEFORMATION A L'INTERIEUR DES LAMELLES ET AUX INTERFACES. A L'INTERIEUR DES LAMELLES DEUX MODES DE DEFORMATION, LE GLISSEMENT DES DISLOCATIONS PARFAITES ET LE MACLAGE, ONT ETE OBSERVES ET ANALYSES. AUX INTERFACES, NOUS AVONS DECRIT LES PROCESSUS DE TRANSMISSION DE LA DEFORMATION ET ISOLE LES ELEMENTS QUI LES CONTROLENT. IL APPARAIT QUE LA NATURE CRISTALLOGRAPHIQUE DES INTERFACES ET LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES CALCULEE PAR UN PROGRAMME MIS AU POINT LORS DE CE TRAVAIL JOUENT UN ROLE PREPONDERANT.
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EN RAISON DE LEUR FAIBLE DENSITE ET DE LEURS BONNES PROPRIETES MECANIQUES A HAUTE TEMPERATURE, LES ALLIAGES INTERMETALLIQUES BASE TIAL ONT UN GRAND POTENTIEL POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DANS LE DOMAINE D'AERONAUTIQUE. LE DEVELOPPEMENT D'ALLIAGES MULTIPHASES A PERMIS D'AMELIORER SENSIBLEMENT LA DUCTILITE DE CES MATERIAUX QUI JUSQU'ALORS RESTAIT LEUR POINT FAIBLE. EN FONCTION DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DES CONDITIONS D'ELABORATION ET DES TRAITEMENTS THERMIQUES APPLIQUES, IL A ETE OBTENU DES MICROSTRUCTURES DE NATURE DIFFERENTE QUI CONFERENT DES PROPRIETES MECANIQUES DIFFERENTES. DANS CE CONTEXTE, NOTRE DEMARCHE CONSISTE A MENER A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE DES ETUDES CORRELEES DE LA MICROSTRUCTURE ET DES PROCESSUS ELEMENTAIRES DE DEFORMATION DANS DES ALLIAGES TIAL LAMELLAIRES. NOUS AVONS TRAVAILLE SUR UN ALLIAGE MODELE, L'ALLIAGE PST, ET SUR DEUX ALLIAGES PLUS PROCHES DES MATERIAUX A VOCATION INDUSTRIELLE. L'ETUDE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DE LA MICROSTRUCTURE MENEE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE NOUS A PERMIS D'EN IDENTIFIER LES CARACTERISTIQUES PERTINENTES. NOUS AVONS DETERMINE LES ENCHAINEMENTS DES DIFFERENTES LAMELLES ET LA NATURE DES INTERFACES LES SEPARANT. CECI NOUS A PERMIS DE DECRIRE LES PROCESSUS DE TRANSFORMATION DE PHASE ET DE MISE EN ORDRE ACTIFS LORS DE LA MISE EN PLACE DE CETTE MICROSTRUCTURE. PAR DEFORMATION IN SITU DANS LE MICROSCOPE ELECTRONIQUE, NOUS AVONS ETUDIE LES MECANISMES ELEMENTAIRES DE DEFORMATION A L'INTERIEUR DES LAMELLES ET AUX INTERFACES. A L'INTERIEUR DES LAMELLES DEUX MODES DE DEFORMATION, LE GLISSEMENT DES DISLOCATIONS PARFAITES ET LE MACLAGE, ONT ETE OBSERVES ET ANALYSES. AUX INTERFACES, NOUS AVONS DECRIT LES PROCESSUS DE TRANSMISSION DE LA DEFORMATION ET ISOLE LES ELEMENTS QUI LES CONTROLENT. IL APPARAIT QUE LA NATURE CRISTALLOGRAPHIQUE DES INTERFACES ET LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES CALCULEE PAR UN PROGRAMME MIS AU POINT LORS DE CE TRAVAIL JOUENT UN ROLE PREPONDERANT.
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EN RAISON DE LEUR FAIBLE DENSITE ET DE LEURS BONNES PROPRIETES MECANIQUES A HAUTE TEMPERATURE, LES ALLIAGES INTERMETALLIQUES BASE TIAL ONT UN GRAND POTENTIEL POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DANS LE DOMAINE D'AERONAUTIQUE. LE DEVELOPPEMENT D'ALLIAGES MULTIPHASES A PERMIS D'AMELIORER SENSIBLEMENT LA DUCTILITE DE CES MATERIAUX QUI JUSQU'ALORS RESTAIT LEUR POINT FAIBLE. EN FONCTION DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DES CONDITIONS D'ELABORATION ET DES TRAITEMENTS THERMIQUES APPLIQUES, IL A ETE OBTENU DES MICROSTRUCTURES DE NATURE DIFFERENTE QUI CONFERENT DES PROPRIETES MECANIQUES DIFFERENTES. DANS CE CONTEXTE, NOTRE DEMARCHE CONSISTE A MENER A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE DES ETUDES CORRELEES DE LA MICROSTRUCTURE ET DES PROCESSUS ELEMENTAIRES DE DEFORMATION DANS DES ALLIAGES TIAL LAMELLAIRES. NOUS AVONS TRAVAILLE SUR UN ALLIAGE MODELE, L'ALLIAGE PST, ET SUR DEUX ALLIAGES PLUS PROCHES DES MATERIAUX A VOCATION INDUSTRIELLE. L'ETUDE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DE LA MICROSTRUCTURE MENEE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE NOUS A PERMIS D'EN IDENTIFIER LES CARACTERISTIQUES PERTINENTES. NOUS AVONS DETERMINE LES ENCHAINEMENTS DES DIFFERENTES LAMELLES ET LA NATURE DES INTERFACES LES SEPARANT. CECI NOUS A PERMIS DE DECRIRE LES PROCESSUS DE TRANSFORMATION DE PHASE ET DE MISE EN ORDRE ACTIFS LORS DE LA MISE EN PLACE DE CETTE MICROSTRUCTURE. PAR DEFORMATION IN SITU DANS LE MICROSCOPE ELECTRONIQUE, NOUS AVONS ETUDIE LES MECANISMES ELEMENTAIRES DE DEFORMATION A L'INTERIEUR DES LAMELLES ET AUX INTERFACES. A L'INTERIEUR DES LAMELLES DEUX MODES DE DEFORMATION, LE GLISSEMENT DES DISLOCATIONS PARFAITES ET LE MACLAGE, ONT ETE OBSERVES ET ANALYSES. AUX INTERFACES, NOUS AVONS DECRIT LES PROCESSUS DE TRANSMISSION DE LA DEFORMATION ET ISOLE LES ELEMENTS QUI LES CONTROLENT. IL APPARAIT QUE LA NATURE CRISTALLOGRAPHIQUE DES INTERFACES ET LA DISTRIBUTION DES CONTRAINTES CALCULEE PAR UN PROGRAMME MIS AU POINT LORS DE CE TRAVAIL JOUENT UN ROLE PREPONDERANT.
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Une réorientation des grains, usuellement observée au cours d'une déformation plastique, conduit généralement à une nouvelle texture que l'on peut relier à la texture initiale. Ceci en vue de préciser le mécanisme de passage de l'état non déformé à l'état déformé. L'adaptation d'un modèle de déformation (notamment le modèle de Taylor) au problème de la mise en forme (principalement par laminage) nous a permis une certaine compréhension de certains mécanismes de déformation dans les matériaux de symétrie hexagonale. Ceci à partir de l'étude de l'évolution de leurs textures cristallographiques. Pour cela il est, d'abord, primordial de pouvoir déterminer la texture de la facon la plus précise possible. Nous avons alors exploité les conditions de positivite respectives des figures de pôles et de la fonction de texture. Ce qui nous a conduit à des solutions beaucoup plus sensées et beaucoup plus précises. Les applications effectuées sur le titane, le zirconium et le zinc confirment que l'évolution de la texture de déformation, par conséquent, l'intervention des mécanismes de déformation est étroitement corrélée avec l'évolution de la microstructure
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LE BUT DE CETTE ETUDE EST D'ETUDIER LE COMPORTEMENT MECANIQUE A CHAUD ET LES EVOLUTIONS STRUCTURALES D'UN ALLIAGE BIPHASE LAMELLAIRE A BASE DE TIAL (GE). LES TESTS REALISES SONT DES ESSAIS DE COMPRESSION A VITESSE IMPOSEE ET DES ESSAIS DE FLUAGE. LES PRINCIPAUX RESULTATS SONT LES SUIVANTS : L'ETUDE DE LA STRUCTURE LAMELLAIRE AVANT DEFORMATION NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE QUE LA SEQUENCE D'EMPILEMENT DES LAMELLES N'EST PAS ALEATOIRE. APRES FLUAGE OU SIMPLE EXPOSITION EN TEMPERATURE, L'ALLIAGE GE SUBIT DES EVOLUTIONS STRUCTURALES TELLES QUE L'APPARITION DE PHASES DE LAVES TIALCR ET DE PEROVSKITES TI3AL (C, N). L'ETUDE DES ESSAIS A VITESSE IMPOSEE NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE L'EXISTENCE ET LA POSITION DE L'ANOMALIE DE LIMITE ELASTIQUE DEPENDENT DE LA DEFORMATION A LAQUELLE EST MESUREE LA LIMITE ELASTIQUE. L'ETUDE DES ESSAIS DE FLUAGE NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE LA DEFORMATION EST DOMINEE PAR L'ACTIVITE DES DISLOCATIONS ORDINAIRES ENTRE 600\C ET 900\C. DES CARTES DONNANT LES VITESSES DE FLUAGE EN FONCTION DE LA CONTRAINTE ET DE LA TEMPERATURE APPLIQUEE ONT ETE ETABLIES POUR DIFFERENTES MICROSTRUCTURES. LE STADE TERTIAIRE EST INITIE PAR L'APPARITION DE CAVITES ET LA RECRISTALLISATION DYNAMIQUE N'EST QUE TARDIVE ET LOCALE. NOUS AVONS EGALEMENT PU METTRE EN EVIDENCE QUE SEULS LES GRAINS LAMELLAIRES FAVORABLEMENT ORIENTES PAR RAPPORT A LA CONTRAINTE (VERS 45\) SE DEFORMENT EN FLUAGE DE MANIERE SIGNIFICATIVE. CETTE DEFORMATION PEUT ETRE SCHEMATIQUEMENT DECRITE COMME UN GLISSEMENT DES LAMELLES LES UNES SUR LES AUTRES. ELLE SE PRODUIT PAR MACLAGE SUR CERTAINES INTERFACES INITIALES DE LA STRUCTURE LAMELLAIRE (MACLES VRAIES) ET PAR TRANSFORMATION DE PHASE 2 LORS DU STADE PRIMAIRE.
Author: Antoine Ambard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 175
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L'alliage de titane TA6V est utilisé pour réaliser le rouet de la turbopompe du moteur cryogénique d'Ariane 5. Une nouvelle voie d'élaboration a été choisie, la métallurgie des poudres, qui permet d'obtenir des géométries difficilement usinables. Le but de ce travail est de relier les propriétés mécaniques en conditions d'utilisation (20K) de l'alliage ainsi élaboré à sa microstructure en observant les mécanismes de déformation microscopiques. Une première partie de l'étude a consisté à décrire la microstructure. En première approche le matériau peut être considéré comme biphasé (alphabêta). La phase majoritaire (alpha), h.c., est liée à la phase de mère (bêta) de structure c.c. par la relation d'orientation de Burgers. Les grains de phase (alpha) ont soit la forme de lamelles soit la forme de nodules. Les lamelles sont regroupées en colonis de 5 à 10 individus de même orientation cristallographique. Les désorientations entre les familles sont celles qui existent entre les variantes (alpha) issues de la relation d'orientation. Les essais de traction menés à 20 K ont révélé des instabilités mécaniques. Celles-ci sont interprétées commme le résultat d'une compétition entre l'échauffement dû à la déformation plastique et le durcissement d'écrouissage. Elles sont reproduites assez fidèlement par une modélisation par éléments finis intégrant la puissance plastique dissipée comme source dans l'équation de conduction de la chaleur.Les essais de relaxation et les examens MET post mortem indiquent la présence d'une forte friction de réseau qui contrôle la contrainte d'écoulement. La microstructure aura donc peu d'influence sur celle ci. Par contre les observations de déformation in situ indiquent la présence d'ordre à courte distance qui durcit sans doute le matériau. Enfin dans les familles de lamelles, et contrairement aux observations antérieures, le plan de base est principalement activé et sur celui ci un seul système reste actif aux fortes déformations du fait de ses liens avec la relation d'orientation. Ces observations conduisent à conclure que la microstructure influerait plutôt sur l'endommagement et la ruine finale du matériau.
Author: SLIM.. ZGHAL
Author: SLIM.. ZGHAL
Author: Slim Zghal
Author: Philippe Mazot
Author: Bernard Jaoul
Author: Philippe Mazot
Author: Fateh-Eddine Mellab
Author: Philippe Mazot
Author: PHILIPPE.. BELAYGUE
Author: Jean Mignot
Author: Antoine Ambard