Eude de la transformation de phases [beta - alpha] induite sous contrainte dans l'alliage de titane [beta]-Cez PDF Download
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Book Description
Ce travail est consacré à l'étude de la formation des textures de la phase [alpha] dans l'alliage [beta]-Cez. La phase [alpha] est le résultat de la transformation martensitique partielle obtenue par contrainte de la phase [beta]. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la sélection des variantes cristallographiques. Pour cela, nous avons réalisé différents essais mécaniques sur des tôles de [beta]-Cez à l’ origine en phase : essais de traction et de laminage, sens long et sens travers. Les textures de la phase avant et après déformation ainsi que les textures de la phase orthorhombique [alpha] ont été déterminées par diffraction des rayons X. Par comparaison des textures expérimentales de la phase [beta] à différents stades de la déformation et des textures de déformation correspondantes simulées avec un modèle de type Taylor, nous avons pu montrer le rôle important de la transformation de phases [beta - alpha] dans l'accommodation de la déformation totale imposée. Les simulations des textures de la phase [alpha] par un modèle de transformation de phases sans sélection de variantes nous ont permis de conclure que la transformation se produisait avec des forte sélections de variantes caractéristiques du mode de déformation imposé. Un nouveau modèle de transformation de phases tenant compte de la sélection de variantes a été développé. L'hypothèse de sélection la plus apte à reproduire les grandes tendances des textures expérimentales est telle que les variantes sélectionnées sont celles pour lesquelles le travail fourni par les forces extérieures est supérieur à un certain seuil évalué lors de cette étude
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Ce travail est consacré à l'étude de la formation des textures de la phase [alpha] dans l'alliage [beta]-Cez. La phase [alpha] est le résultat de la transformation martensitique partielle obtenue par contrainte de la phase [beta]. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la sélection des variantes cristallographiques. Pour cela, nous avons réalisé différents essais mécaniques sur des tôles de [beta]-Cez à l’ origine en phase : essais de traction et de laminage, sens long et sens travers. Les textures de la phase avant et après déformation ainsi que les textures de la phase orthorhombique [alpha] ont été déterminées par diffraction des rayons X. Par comparaison des textures expérimentales de la phase [beta] à différents stades de la déformation et des textures de déformation correspondantes simulées avec un modèle de type Taylor, nous avons pu montrer le rôle important de la transformation de phases [beta - alpha] dans l'accommodation de la déformation totale imposée. Les simulations des textures de la phase [alpha] par un modèle de transformation de phases sans sélection de variantes nous ont permis de conclure que la transformation se produisait avec des forte sélections de variantes caractéristiques du mode de déformation imposé. Un nouveau modèle de transformation de phases tenant compte de la sélection de variantes a été développé. L'hypothèse de sélection la plus apte à reproduire les grandes tendances des textures expérimentales est telle que les variantes sélectionnées sont celles pour lesquelles le travail fourni par les forces extérieures est supérieur à un certain seuil évalué lors de cette étude
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ETUDE DE L'ALLIAGE TI-6%AL-4%V-4 A 6%ZR EN PHASE BETA. EN CONDITIONS ISOTHERMES LE DIAGRAMME ETUDIE SE PARTAGE EN DEUX GRANDS DOMAINES DONT LA FRONTIERE COMMUNE EST L'HORIZONTALE CORRESPONDANT A LA TEMPERATURE DE TRANSFORMATION MARTENSITIQUE M::(S). AU-DESSOUS DE 640**(O)C LA STRUCTURE EST FINE ET ACICULAIRE, ON OBTIENT RAPIDEMENT DE HAUTES DURETES. AU-DESSUS DE 640**(O)C LA PROPORTION DE PHASE ALPHA DIMINUE TANDIS QUE LA VANNERIE ALPHA +BETA GROSSIT QUAND LA TEMPERATURE AUGMENTE. UNE PHASE X APPARAIT AU-DESSUS DE 750**(O)C. EN REFROIDISSEMENT CONTINU, DEUX VITESSES CRITIQUES ENCADRENT LE DOMAINE DES GRANDES DURETES. INFLUENCE DE CERTAINES PHASES SUR LES PROPRIETES MECANIQUES. DETERMINATION DE TRAITEMENTS THERMIQUES INTERESSANTS. CONFIRMATION DU CARACTERE BETAGENE DE ZR
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Afin de prévoir les cinétiques de transformations de phases et le taux de chacune des morphologies de la phase alpha, il est nécessaire de modéliser chaque mécanisme de transformation. Le modèle développé décrit les cinétiques de transformation par des lois de germination et de croissance dans un alliage multiconstitué. Une nouvelle description de la phase alpha (composé stœchiométrique) dans la base de données existante dans le logiciel Thermo-Calc nous a permis d'obtenir une bonne corrélation entre les calculs et les mesures périmentales. L'étude de la croissance de globules de phase alpha après mise en solution dans le domaine alpha+beta a permis de mettre en évidence la nécessité d'un modèle numérique afin d'aboutir à une bonne prévision des cinétiques de transformation. L'étude des transformations après mise en solution dans le domaine beta est obtenue en combinant les modèles de germination et croissance des différentes. Ceci permet d'estimer des paramètres microstructuraux qui peuvent alors être comparés aux observations. La comparaison entre les diagrammes TTT (et TRC) expérimentaux et ceux déterminés grâce au modèle donne de très bons résultats.
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L'un des objectifs de cette thèse a été de définir un alliage de titane bêta qui présente une bonne adéquation entre limite élastique et ductilité. Aussi les paramètres qu'il faut maitriser pour obtenir les caractéristiques mécaniques recherchées sont la composition et la taille de grain. Les caractéristiques mécaniques de ces alliages sont influencées par les mécanismes de déformation (glissement, maclage, et transformations de phases induites sous contrainte). Ces mécanismes dépendent de la composition chimique et donc de la stabilité de la phase bêta. Les alliages métastables qui se déforment par maclage présentent un allongement important et une limite d'élasticité basse. Les alliages stables qui se déforment par glissement ont par contre un allongement faible et une limite d'élasticité élevée. L'alliage idéal devrait donc, au début de la déformation, se déformer par glissement, puis ensuite par maclage. Pour deux compositions particulières, l'une de référence (Ti-20v) et l'autre proche de la composition souhaitée (Ti-20v-5Al), nous avons effectué des traitements thermomécaniques pour obtenir des tailles de grains différentes. L'influence des microstructures sur les mécanismes de déformation a été analysée. Pendant la déformation plastique, l'alliage Ti-20v se déforme par maclage de type 332 113. De plus, la phase s (phase induite sous contrainte) et du glissement, essentiellement de type 110 111, apparaissent lors de la déformation. Le maclage intervient dès le début de la déformation dans tous les cas sauf lorsque la taille de grain est inférieure à 40 microns. Dans ce cas, sa participation est réduite. Le maclage apparait d'autant plus facilement que la vitesse de déformation est grande et que la taille de grain est importante. La modélisation de l'évolution de texture lors du laminage permet de reproduire l'évolution expérimentale qui fait apparaitre différentes composantes majeures. La présence de ces composantes est due à la participation majoritaire du glissement 110 111. Pour l'alliage Ti-20v-5Al en statique, le mécanisme de déformation actif est le glissement. Dans les premiers pour cent de la déformation, seul un plan est activé. En utilisant un modèle de plasticité, nous avons pu reproduire l'évolution de texture expérimentale lors du laminage et obtenir les composantes majeures de la texture seulement en utilisant majoritairement du glissement 112 111. La comparaison entre les différents alliages a permis de déterminer l'alliage et la microstructure dont les caractéristiques mécaniques seront optimisées. Les raisons de ce choix sont discutées a la lumière des résultats des études microstructurales et de la modélisation du comportement.
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La transformation de phase Béta->Alpha a été étudiée pour l'alliage Beta-Cez sous conditions isothermes ou anisothermes. Dans le domaine des températures supérieures à 750°C, les variations de résistivité électrique permettent d'estimer de manière fiable les cinétiques de transformation de phase. Par contre, pour des températures comprises entre 700 et 600°C, seule une méthode discontinue permet d'estimer ces cinétiques. Dans le domaine des températures supérieures à 750°C, l'application d'une déformation préalable a pour effet d'accélérer la cinétique de transformation de phase par le biais de la vitesse de germination de la phase AlphaGB. L'influence de la déformation est importante lorsque celle-ci conduit à une accélération de la saturation des sites de germination que sont les joints de grain, voire les sous-joints. La croissance de la phase AlphaWGB n'est pas affectée. À des températures plus basses, pour lesquelles la saturation des sites est rapide même sans déformation, la déformation ne modifie pas la cinétique globale de formation de (AlphaGB + AlphaWGB). Elle conduit à une accélération de la cinétique de germination de la phase AlphaWI. D'autre part, l'analyse de la formation des phases AlphaGB, AlphaWGB et AlphaWI, a permis de développer un modèle de prévision de l'évolution des différentes morphologies apparaissant au cours d'un refroidissement continu. Le modèle établi est basé sur la notion d'additivité de l'incubation et de la croissance pour chaque type de transformation. Ce principe permet de calculer l'évolution de la cinétique au cours d'un refroidissement continu à partir des cinétiques isothermes, celles-ci suivant une loi différentielle de type Johnson-Mehl-Avrami. Les prévisions par le calcul des taux de (AlphaGB + AlphaWGB) et AlphaWI au cours d'un refroidissement continu, sont comparées aux valeurs expérimentales de ces taux dans le cas de transformation sans déformation préalable, pour l'alliage Beta-Cez et l'alliage 10.2.3.
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Une étude sur la relation entre microstructure et le comportement mécanique est faite sur l'alliage du titane Béta-Cez. Différentes microstructures de cet alliage sont obtenues par différents traitements thermiques. Il est montré que le comportement mécanique des différentes microstructures est du à une contribution variée de différents mécanismes de déformation à la déformation imposée, qui peuvent être actives dans l'alliage lors d'une déformation statique à froid. Si les deux mécanismes de déformation - glissement cristallographique et transformation martensitique de phase [alpha]- sont simultanément activées, une ductilité élevée et une résistance mécanique moyenne est obtenue. L'activation seule du glissement cristallographique donne une baisse de la ductilité et une augmentation de la résistance mécanique. Les paramètres microstructuraux qui influencent l'activation des mécanismes de déformation sont la taille de grains / domains et la stabilité mécanique de la phase . Dans ce travail une détermination de systèmes de glissement de la phase est faite ainsi qu'une analyse du plan d'accolement entre la matrice et la phase martensitique . Les résultats de la détermination expérimentale des plans d'accolement sont comparés avec ceux obtenus par des calculs à l'aide de la théorie phénoménologique de la transformation de phase sous différentes hypothèses
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LES SEQUENCES DE TRANSFORMATIONS DE PHASES DES ALLIAGES DE TITANE BETA-CEZ ET TI-6246 ONT ETE ETUDIEES AU COURS DE DIFFERENTES SEQUENCES THERMIQUES. PLUSIEURS TECHNIQUES ONT ETE UTILISEES POUR METTRE EN EVIDENCE LES CHANGEMENTS STRUCTURAUX. LES DIFFERENTES TRANSFORMATIONS SE PRODUISANT AU COURS DU CHAUFFAGE ET DE LA MISE EN SOLUTION DANS LE DOMAINE (ALPHA+BETA) ONT ETE ETUDIEES POUR LES TROIS STRUCTURES INITIALES DIFFERENTES. NOUS AVONS MONTRE QU'UN MELANGE (BETA METASTABLE + OMEGA TREMPE) SE DECOMPOSE DIFFEREMMENT SUIVANT LA VITESSE DE CHAUFFAGE. POUR LES VITESSES LES PLUS LENTES LA PHASE BETA TRANSITOIRE SE DECOMPOSE D'ABORD EN PHASE OMEGA ET PUIS EN PHASE ALPHA AMAS QUI COALESCENT POUR FORMER DES LAMELLES A PLUS HAUTES TEMPERATURES. AU VOISINAGE DE 700C, UN MAXIMUM DE TAUX DE PHASE ALPHA EST OBSERVE QUELLE QUE SOIT LA VITESSE DU CHAUFFAGE. AU-DELA DE CETTE TEMPERATURE, SEULE L'HOMOGENEISATION DE LA MATRICE, LA DISSOLUTION PARTIELLE ET LA COALESCENCE DE LA PHASE ALPHA SONT OBSERVEES, MECANISMES QUI SE POURSUIVENT AU COURS DU MAINTIEN. POUR UNE STRUCTURE (BETA TRANSITOIRE + ALPHA + ALPHA AMAS) ISSUE D'UN REFROIDISSEMENT LENT, SEULE UNE FAIBLE CROISSANCE DE LA PHASE ALPHA SE DISSOUT COMPLETEMENT. AU-DELA DE 700C ET AU COURS DU MAINTIEN LES CHANGEMENTS STRUCTURAUX SONT IDENTIQUES A CEUX OBSERVES POUR LA STRUCTURE PRECEDENTE. POUR CES DEUX STRUCTURES INITIALES, LA MORPHOLOGIE D'ALPHA, APRES MISE EN SOLUTION EN ALPHA + BETA EST TRES DIFFERENTE
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L'ETUDE PORTE SUR LES TRANSFORMATIONS DE PHASES DANS TROIS ALLIAGES DE TITANE: LE TI-6.2.4.6 (ALLIAGE +), LE -CEZ ET LE TI-10.2.3 (ALLIAGES -METASTABLES). LES MEMES METHODES EXPERIMENTALES ONT ETE EMPLOYEES POUR LES TROIS ALLIAGES. LE SUIVI DES CINETIQUES DE PRECIPITATION A ETE REALISE PAR DILATOMETRIE ET PAR MESURES CONTINUES DE LA RESISTIVITE ELECTRIQUE. LES MORPHOLOGIES DES PRODUITS DE TRANSFORMATION DE LA PHASE (, '', ) ONT ETE OBSERVEES PAR MICROSCOPIE OPTIQUE (MO), MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB) ET MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION (MET). DES ESSAIS DE DIFFRACTION DES RAYONS X (RX) ONT ETE MENES POUR IDENTIFIER ET SI POSSIBLE QUANTIFIER LES PHASES. L'ETUDE COMPAREE DES TRANSFORMATIONS ISOTHERMES ET ANISOTHERMES DES TROIS ALLIAGES APRES MISE EN SOLUTION DANS LE DOMAINE A PERMIS DE TRACER LES DIAGRAMMES TTT ET TRC CORRESPONDANTS ET DE FAIRE RESSORTIR L'INFLUENCE DES ELEMENTS D'ADDITION SUR LE DECALAGE DES COURBES. POUR LE -CEZ, UNE ETUDE DES TRANSFORMATIONS ISOTHERMES APRES MISE EN SOLUTION DANS LE DOMAINE + A ETE MENEE EN COMPLEMENT DE FACON A METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DE MISE EN SOLUTION. FINALEMENT, DES MODELES MORPHOLOGIQUES ONT ETE PROPOSES EN FONCTION DES PARAMETRES DE TRAITEMENT THERMIQUE POUR CETTE CLASSE D'ALLIAGES
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Author: Delphine Pionnier![Eude de la transformation de phases [beta - alpha] induite sous contrainte dans l'alliage de titane [beta]-Cez PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/pPH3tgAACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Delphine Pionnier
Author: Martine Hourcade
Author: Ludovic Héricher
Author: Angela-Maria Nicotra-Barbe
Author: Emmanuelle Laude
Author: Franck Zimmermann
Author: Claude Fontalirand
Author: RICARDO-ARTUR.. SANGUINETTI FERREIRA
Author: STEPHANIE.. BEIN![Analyse du comportement thermomécanique de l'alliage TA6V dans le domaine de transformation de phase [alpha] + [beta] - [beta] et conséquences sur le compactage de poudres préalliées PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/EwEFMwEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Denis Leriche