Author: Pierre Fauré (chemicus.)
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Author: Pierre Faure
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ROLE DU SI SUR LE COMPORTEMENT A L'OXYDATION DE L'ALLIAGE NI-20CR. CINETIQUE D'OXYDATION. STRUCTURE ET MORPHOLOGIE DES COUCHES D'OXYDES. EFFET DE CONTRAINTES SUR L'OXYDATION AU MOYEN D'ESSAIS DE FLUAGE SUR EPROUVETTES PREOXYDEES

Author: Pierre Faure
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Pages : 116

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Author: François Armanet
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APPLICATION A L'ETUDE DE LA DUREE DE SERVICE DES RESISTANCES ELECTRIQUES A HAUTE TEMPERATURE. EFFET DES ADDITIONS DE LA, CE, Y, TH, SOUS FORME METALLIQUE OU D'OXYDE, SUR LA CINETIQUE D'OXYDATION DES ALLIAGES 80 NI-20 CR

Author: André Nicolas
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Pages : 0

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Le travail réalisé au cours de cette thèse concerne l'analyse des conséquences de l'oxydation à 950°C des alliages base Ni sur la composition de l'alliage à proximité de l'interface alliage/oxyde. Deux catégories d'alliages ont été analysées : alliages à faible teneur en chrome conduisant à l'oxydation interne et l'alliage chromino-formeur Ni-16Cr-9Fe.Une description complète des mécanismes de l'oxydation interne du chrome est obtenue à partir du développement du modèle analytique de Wagner d'oxydation interne et du développement du modèle numérique de Feulvarch. Ces modèles décrivent l'évolution de l'oxydation interne jusqu'à la transition oxydation interne / oxydation externe à 11 %poids de chrome environ.L'analyse par la spectroscopie d'électrons Auger de l'alliage modèle Ni-16Cr-9Fe à 950°C oxydé pendant 10 heures a permis d'explorer la zone à proximité immédiate de l'interface alliage/oxyde et de déterminer la concentration en chrome à l'interface à 0,5%poids (i.e. dans 20 premiers nanomètres), ce qui est en accord avec le modèle analytique de Wagner d'oxydation en couche compacte. La description des profils de déchromisation et des profils de cavités pour plusieurs temps d'exposition allant de 100h à 5000h a permis de mettre en évidence une corrélation forte entre ces deux phénomènes (même constante parabolique). Pour ces durées d'oxydation les profils de déchromisation présentent un point d'inflexion ce qui se traduit par l'augmentation de la teneur en chrome à l'interface. Les résultats sont interprétés dans le cadre d'un nouveau modèle analytique avec l'hypothèse d'injection des lacunes produites par l'effet Kirkendall au point d'inflexion.

Author: Jean-Luc Brelin
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Pages : 157

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L'OXYDATION DES ALLIAGES FE-V EST SOUS LE CONTROLE DE DEUX ENSEMBLES DE REACTIONS: 1) A L'INTERFACE OXYDE-GAZ: REACTION DE DISSOCIATION DE H::(2)O-ADSORPTION DE L'OXYGENE; 2) A L'INTERFACE METAL-OXYDE: INCORPORATION DE LA PHASE SPINELLE; DECOMPOSITION DE LA WUESTITE. SI C V NE JOUE PAS DE ROLE DEFAVORABLE, SON EFFET BENEFIQUE RESTE, TOUTE ANALYSE FAITE, COMPARABLE A CELUI DU CR OU DE AL. SON ROLE ESSENTIEL EST D'AMELIORER LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DE L'ALLIAGE

Author: Laurent Maréchal
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Pages : 185

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Cette étude s'est concentrée sur trois différents aspects de la corrosion à haute température des alliages Fe-Cr-AI et en particulier l'alliage Fe-Cr-AI ODS (Oxide Dispertion Strenghtened) fourni par la société PLANSEE, le PM 2000. L'étude cinétique de l'alliage, soumis à une oxydation sous oxygène, a démontré un excellent comportement de ce dernier et les couches d'alumine α ont présenté une morphologie compacte caractérisée par une structure duplex composée d'une épaisse couche de grains colonnaires surmontée d'une plus fine couche de grains équiaxes. Un enrichissement en titane de l'interface interne métal/oxyde a été mis en évidence pour les plus longs temps d'oxydation (supérieurs à 15 jours). L'étude diffusionnelle a permis de déterminer les coefficients de diffusion de l'aluminium dans le substrat. Cette diffusion, due à la formation de la couche d'oxyde, s'est avérée plus lente dans les alliages de type ODS que dans les alliages Fe-Cr-AI non ODS ne comportant pas d'éléments d'addition. Sur la base des vitesses d'appauvrissement du substrat en aluminium, la durée de vie "chimique" de l'alliage a été estimée en fonction de l'épaisseur de l'échantillon, c'est à dire du réservoir en aluminium. Les transformations de phases (alumines de transition -alumine α) au sein de la couche d'oxyde ont été étudiées à l'aide d'une technique originale dans ce contexte: la déflexion. Celle-ci a permis de mettre en évidence les cinétiques de transformation de l'alumine γ en alumine α lors des premiers temps de l'oxydation sur l'alliage PM 2000 dans une gamme de température allant de 900ʿC à 1060ʿC. Cette étude, réalisée sous atmosphère réduite d'oxygène, a aussi mis en évidence l'influence de la pression d'oxygène sur les cinétiques de formation des différentes phases d'alumine dans les premiers temps de l'oxydation.

Author: Raphaël Rolland
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Ce travail s'inscrit dans un cadre de recherche qui a pour objectif essentiel l'étude de l'influence de la vapeur d'eau sur l'oxydation à haute température d'un alliage formeur de Cr2O3 à base de nickel. L'alliage étudié pour cette étude est le SY 625. L'originalité de cette étude repose sur l'utilisation d'un montage expérimental, mis en oeuvre au laboratoire. Ce montage appelé « montage vapeur d'eau » permet de réaliser l'oxydation du SY 625 à haute température (900-1100°C) en présence de vapeur d'eau (7,5 et 33% de vapeur d'eau) avec différents gaz vecteurs (oxygène, air, argon et azote) en conditions isotherme ou cyclique. Les résultats cinétiques obtenus sous air, ne montrent pas de différences notables que l'oxydation soit réalisée en conditions sèche ou humide (quelque soit le taux de vapeur d'eau). Les résultats n'ont pas montré de breakaway pour les durées d'oxydation allant jusqu'à 48 heures. Ceci est attribué au fait qu'il n'y a pas formation d'oxydes de fer sachant que l'alliage contient seulement 0,23% en masse de fer. Les résultats de DRX montrent la formation des mêmes phases quel-que-soit le gaz vecteur utilisé (en atmosphère sèche ou humide). A 900 et 1000°C, l'oxyde Cr2O3 est détecté ainsi que deux composés intermétalliques : Ni3Mo et NbNi4. En revanche à 1100°C, l'oxyde Cr2O3 est toujours présent mais les composés intermétalliques sont oxydés pour donner un oxyde mixte CrNbO4. L'oxydation du molybdène au dessus de 1000°C conduit à la formation de MoO3 qui est un oxyde volatil. Les analyses morphologiques, ont montré la présence de couches de chromine plus plastiques avec une porosité répartie sur toute l'épaisseur de la couche pour les essais réalisés en présence de vapeur d'eau. Les couches d'oxyde sont alors plus adhérentes. Ceci a été confirmé par des essais d'oxydation en conditions cycliques, qui ont montré notamment à 1100°C, une meilleure tenue mécanique de la couche d'oxyde en présence de vapeur d'eau. Les tests d'oxydation en présence d'un marquage à l'or a aussi permis de mettre en évidence un mécanisme d'oxydation mixte pour les oxydations réalisées en atmosphères riche en oxygène que l'on soit sous atmosphère sèche ou humide. En revanche, le marquage à l'or a montré la présence d'un mécanisme d'oxydation interne pour les atmosphères pauvres en oxygène, avec des couches d'oxydes présentant une adhérence parfaite. Le fait d'ajouter de la vapeur d'eau à ces atmosphères pauvres en oxygène, entraine la réapparition d'un mécanisme de diffusion mixte.

Author: Christian Coddet
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Pages : 117

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INFLUENCE DE AL SUR LA CINETIQUE D'OXYDATION. FORMATION DE COUCHES ELEMENTAIRES DE RUTILE ET D'ALUMINE

Author: Simon Perusin
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Pages : 228

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L'objet de ce travail est de rendre compte de l'effet de l'oxydation haute température de matériaux métalliques à la fois sur leur évolution microstructurale ainsi que sur leur comportement mécanique. Des matériaux modèles comme le nickel, le fer et l'alliage Ni-20Cr sont étudiés. L'analyse de la microsturcture d'échantillons de nickel minces oxydés à 1000°C montre que les lacunes métalliques injectées au cours de la croissance cationique de l'oxyde (NiO) peuvent diffuser sur de grandes distances via les joints de grains du métal. Cette diffusion est accompagnée par celle d'oxygène si bien qu'un mécanisme de transport de l'oxygène par les lacunes est proposé. Les essais de traction menés à la température ambiante sur du nickel de structure bambou montrent que la couche d'oxyde constitue une barrière à l'émergence des dislocations, conduisant à un durcissement du métal. L'alliage Ni-20Cr est quant à lui testé en traction et en fluage entre 25 et 825°C sous atmosphère contrôlée.