EFFET DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LES PROPRIETES MECANIQUES DES ALUMINIURES DE TITANE A STRUCTURE LAMELLAIRE PDF Download
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L'EFFET DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT APRES UN MAINTIEN DANS LE DOMAINE ET L'INFLUENCE D'ELEMENTS D'ADDITION METALLOIDIQUES ONT ETE ETUDIES POUR L'ALLIAGE TI 5 2AL 4 8 LAMELLAIRE, CANDIDAT POTENTIEL EN VUE D'APPLICATIONS A HAUTES TEMPERATURES. AFIN DE CARACTERISER LA STRUCTURE LAMELLAIRE, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE DE MESURE DES PARAMETRES (FRACTION VOLUMIQUE D' 2, LARGEUR DES LAMELLES D' 2 ET ESPACE INTERLAMELLAIRE) SE BASANT SUR UNE OBSERVATION PAR MEB SUIVIE D'UN TRAITEMENT D'IMAGE. L'HETEROGENEITE DE REPARTITION DE LA STRUCTURE LAMELLAIRE ET L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX ONT ETE MISES EN EVIDENCE. LES CONSEQUENCES DES MODIFICATIONS DE MICROSTRUCTURE SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES (MICRODURETE, LIMITE ELASTIQUE EN COMPRESSION, COMPORTEMENT EN FLUAGE) ONT ETE PRECISEES. LES EFFETS D'IMPURETES, COMME L'OXYGENE, L'AZOTE ET LE CARBONE ONT ETE ETUDIES EN UTILISANT DES ALLIAGES DE HAUTE PURETE ET DES ALLIAGES DOPES AYANT SUBI UN TRAITEMENT THERMIQUE IDENTIQUE. L'ADDITION DE CES ELEMENTS INFLUENCE LA FRACTION VOLUMIQUE DES PHASES ET DONC LES CONDITIONS DE CROISSANCE DE LA STRUCTURE LORS DE LA TRANSFORMATION + . LA PRECIPITATION DE TI 2AIN ET TI 2AIC A ETE OBSERVEE POUR LES ALLIAGES LES PLUS DOPES ET UN ORDRE DE GRANDEUR DE LA LIMITE DE SOLUBILITE DE CHAQUE ELEMENT DANS LA PHASE 2 EST PROPOSE. LES CONSEQUENCES DE L'ADDITION DE CES ELEMENTS ONT ETE ENSUITE ETUDIEES SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES. LE MECANISME DE DURCISSEMENT POUVANT DEPENDRE A LA FOIS DES VARIATIONS DE L'ESPACE INTERLAMELLAIRE, DE LA MISE EN SOLUTION SOLIDE DANS 2, OU DE LA PRECIPITATION DANS , NOUS AVONS PRECISE L'EFFET DE CHACUN SUR LES DIFFERENTES PROPRIETES MECANIQUES ETUDIEES.
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L'EFFET DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT APRES UN MAINTIEN DANS LE DOMAINE ET L'INFLUENCE D'ELEMENTS D'ADDITION METALLOIDIQUES ONT ETE ETUDIES POUR L'ALLIAGE TI 5 2AL 4 8 LAMELLAIRE, CANDIDAT POTENTIEL EN VUE D'APPLICATIONS A HAUTES TEMPERATURES. AFIN DE CARACTERISER LA STRUCTURE LAMELLAIRE, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE DE MESURE DES PARAMETRES (FRACTION VOLUMIQUE D' 2, LARGEUR DES LAMELLES D' 2 ET ESPACE INTERLAMELLAIRE) SE BASANT SUR UNE OBSERVATION PAR MEB SUIVIE D'UN TRAITEMENT D'IMAGE. L'HETEROGENEITE DE REPARTITION DE LA STRUCTURE LAMELLAIRE ET L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX ONT ETE MISES EN EVIDENCE. LES CONSEQUENCES DES MODIFICATIONS DE MICROSTRUCTURE SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES (MICRODURETE, LIMITE ELASTIQUE EN COMPRESSION, COMPORTEMENT EN FLUAGE) ONT ETE PRECISEES. LES EFFETS D'IMPURETES, COMME L'OXYGENE, L'AZOTE ET LE CARBONE ONT ETE ETUDIES EN UTILISANT DES ALLIAGES DE HAUTE PURETE ET DES ALLIAGES DOPES AYANT SUBI UN TRAITEMENT THERMIQUE IDENTIQUE. L'ADDITION DE CES ELEMENTS INFLUENCE LA FRACTION VOLUMIQUE DES PHASES ET DONC LES CONDITIONS DE CROISSANCE DE LA STRUCTURE LORS DE LA TRANSFORMATION + . LA PRECIPITATION DE TI 2AIN ET TI 2AIC A ETE OBSERVEE POUR LES ALLIAGES LES PLUS DOPES ET UN ORDRE DE GRANDEUR DE LA LIMITE DE SOLUBILITE DE CHAQUE ELEMENT DANS LA PHASE 2 EST PROPOSE. LES CONSEQUENCES DE L'ADDITION DE CES ELEMENTS ONT ETE ENSUITE ETUDIEES SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES. LE MECANISME DE DURCISSEMENT POUVANT DEPENDRE A LA FOIS DES VARIATIONS DE L'ESPACE INTERLAMELLAIRE, DE LA MISE EN SOLUTION SOLIDE DANS 2, OU DE LA PRECIPITATION DANS , NOUS AVONS PRECISE L'EFFET DE CHACUN SUR LES DIFFERENTES PROPRIETES MECANIQUES ETUDIEES.
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Le but de cette étude est d'obtenir une ductilité supérieure à 5% à la température ambiante de l'aluminiure de titane ti#3al par addition d'un élément bêtagène tel que le mo. La présence de cet élément affine la microstructure et stabilise à la température ambiante une microstructure à deux phases alpha#2+bêta. nous avons étudié par dilatomètrie les transformations structurales qui se développent dans le composé ti#3al et dans quatre aluminiures de titane molybdène de compositions ti-(20-24)al-(3-4)mo %at. en fonction de différentes vitesses de refroidissement (80-0, 1c/s) après homogénéisation dans le domaine monophase bêta. Sur le diagramme trc de l'alliage ti#3al, trois domaines de phases sont mis en évidence en fonction des vitesses de refroidissement: bêta ->alpha#2, bêta ->alpha#2+alpha#2 et bêta ->alpha#2. De même dans les aluminiures de titane molybdène, les diagrammes trc regroupent trois domaines de phases pour chacune des gammes de vitesse de refroidissement: bêta ->alpha2+bêta#2+omega, bêta ->alpha#2+alpha#2+bêta#2 et bêta ->alpha#2+bêta#2. le mode de décomposition de la phase bêta ordonnée après trempe et vieillissement de l'alliage ti-21al-3,5mo a été étudié par microscopie électronique en transmission et diffusion anormale des rayons x aux petits angles au voisinage du seuil d'absorption k#t#i (4966 EV) dans le domaine d'énergie 4824-4956 E.V. Cette dernière technique nous a permis de déterminer la composition chimique des phases résultant de la précipitation avec une grande précision. Une simulation à l'aide d'un modèle théorique de sphères dures a été effectuée afin d'accéder à certains paramètres de la précipitation. Enfin en optimisant les traitements thermomécaniques et thermiques, nous avons obtenu une ductilité de 8%. Nous comparons en particulier deux gammes de traitements thermomécaniques. Une corrélation est établie entre les microstructures obtenues, les modes de déformation et les propriétés de traction ont température ambiante et ont chaud. La tenue à l'oxydation des aluminiures de titane contenant du molybdène est bonne jusqu'à 700C
Author: MARIE LAURE.. DUPONT HOSOTTE Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 127
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LES BONNES CARACTERISTIQUES MECANIQUES A HAUTE TEMPERATURE ET LA FAIBLE DENSITE DES ALUMINIURES DE TITANE EN FONT DES CANDIDATS SUSCEPTIBLES D'ETRE UTILISES EN AERONAUTIQUE. CEPENDANT, LEUR FAIBLE DUCTILITE A BASSE TEMPERATURE LIMITE ACTUELLEMENT LEURS UTILISATIONS EVENTUELLES. LES TEXTURES MORPHOLOGIQUE ET CRISTALLOGRAPHIQUE DES CES ALLIAGES INFLUENCANT PARTICULIEREMENT LES PROPRIETES MECANIQUES, NOUS NOUS SOMMES DONC INTERESSES A LEUR ETUDE EN FONCTION DES TRAITEMENTS THERMIQUES ET/OU THERMOMECANIQUES. L'ALLIAGE ETUDIE EST UN ALLIAGE BIPHASE GAMMA/ALPHA2, DE COMPOSITION 48% DE TITANE, 48% D'ALUMINIUM, 2% DE CHROME ET 2% DE NIOBIUM. SA MICROSTRUCTURE EST COMPOSEE DE GRAINS LAMELLAIRES BIPHASES ET DE GRAINS MONOLITHIQUES MONOPHASES GAMMA. NOUS AVONS MONTRE QU'UN SIMPLE TRAITEMENT THERMIQUE N'EFFACE PAS LA TEXTURE DE SOLIDIFICATION DE TYPE 111UVW ET QUE LA MICROSTRUCTURE N'EST QUE PEU INFLUENCEE PAR CES TRAITEMENTS. NOUS AVONS MONTRE QUE LES GRAINS MONOLITHIQUES PRESENTS DANS NOTRE ALLIAGE ONT UNE TEXTURE IDENTIQUE A LA TEXTURE GLOBALE ET N'ONT DONC PAS ETE FORMES PAR SEGREGATION (HYPOTHESE FORMULEE DANS LA LITTERATURE) MAIS PAR UN MECANISME DONT NOUS AVONS FAIT L'HYPOTHESE : ILS SE FORMERAIENT AU COURS DU REFROIDISSEMENT APRES SOLIDIFICATION LORS DU PASSAGE DANS LE DOMAINE MONOPHASE GAMMA A UNE TEMPERATURE PROCHE DU PALIER EUTECTOIDE (D'APRES L'OBSERVATION DU DIAGRAMME DE PHASES BINAIRE TI-AL, CE PASSAGE DANS LE DOMAINE GAMMA N'ETAIT PAS PREVU). DANS UNE DEUXIEME PARTIE DE L'ETUDE, DEUX SENS DE FORGEAGE ONT ETE ETUDIES : PARALLELE OU PERPENDICULAIRE AUX GRAINS COLONNAIRES. LE PREMIER NE MODIFIANT PAS LA TEXTURE DE SOLIDIFICATION, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES PARTICULIEREMENT AU DEUXIEME. LA TEXTURE DE SOLIDIFICATION EST, DANS CE CAS, FORTEMENT MODIFIEE (DE MEME QUE LA MICROSTRUCTURE), CEPENDANT, APRES TRAITEMENT THERMIQUE A UNE TEMPERATURE SUPERIEURE A 1250C, LA FIBRE 111 REAPPARAIT.
Author: Pascal Deshayes Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 640
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Le refroidissement accéléré doux après laminage est un procédé qui permet d'accroître les caractéristiques mécaniques des aciers, en modifiant leur état structural. Cette étude se propose donc d'analyser les effets de la vitesse de refroidissement (vr) et de la température de fin de refroidissement accéléré (tfr) sur les évolutions microstructurales et mécaniques de trois nuances d'aciers microalliés au titane, a 0,1% c et 1,5% mn, se distinguant par une addition de nickel ou de nickel + niobium. Le refroidissement accéléré présente un double avantage. Il permet soit d'augmenter la résistance des aciers sans dégradation des propriétés de résilience, soit d'assurer un niveau de propriétés donne en dépit d'une réduction de la teneur en éléments d'alliage. A cet égard, l'addition de nickel n'est pas toujours nécessaire puisque la limite d'élasticité de l'acier sans nickel devient égale à celle de l'acier allie au nickel lorsque le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C. Au contraire, le bénéfice d'une addition de niobium est démontré quelles que soient les conditions de refroidissement puisque l'acier microallié au niobium présente généralement un compromis résistance/résilience nettement supérieur à ceux des nuances non microalliées. Cette étude montre par ailleurs que si le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C, la ténacité des aciers peut être dégradée si la vitesse de refroidissement n'est pas suffisamment élevée. Ces variations de propriétés mécaniques avec l'augmentation de la sévérité du refroidissement résultent des modifications microstructurales qui peuvent se résumer de la façon suivante: réduction de la taille des grains de la matrice ferrito-bainitique, et homogénéisation de la dispersion et augmentation de la trempabilité des secondes phases.
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Les TiAl présentent des avantages pour des applications aéronautiques. Grâce à leurs bonnes propriétés, les TiAl sont candidats pour remplacer les superalliages. Ces alliages présentent une mauvaise résistance à l’oxydation, ce qui limite leur mise en service. L’effet du niobium sur les mécanismes de l’oxydation a été déterminé des premiers instants d’oxydation à pression réduite jusqu’à des stades avancés à pression atmosphérique à 650°C. L’étude des premiers instants d’oxydation des alliages dopés entre 2 et 30 %at de niobium a montré que le niobium accélère l’absorption de l’oxygène, favorise la formation d’une couche d’alumine et retarde l’apparition de TiO2. L’étude de l’oxydation longue durée a montré que le niobium freine l’absorption de l’azote retardant l’apparition de TiN stabilisé aux temps longs d’oxydation, il diffuse vers la couche de rutile ralentissant les cinétiques de diffusion de l’oxygène, il favorise la formation d’une couche d’alumine continue à la surface.
Author: FRANCOIS.. PERDRIX
Author: FRANCOIS.. PERDRIX
Author: Sarala Djanarthany
Author: MARIE LAURE.. DUPONT HOSOTTE
Author: Pascal Deshayes
Author: Anne-Gaëlle Noumet