Influence de la teneur en carbone sur la stabilité structurale du N18, superalliage base nickel éléboré par métallurgie des poudres PDF Download

Author: Didier Locq
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Author: Paul-Nicolas Soret
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Pages : 210

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Les avions de combat modernes tirent leur agilité et leur manoeuvrabilité de leur système de propulsion, dont le rapport poussée/masse ne cesse d'augmenter. Cela a été rendu possible, en grande partie, par l'introduction de matériaux à haute résistance dans les disques de turboréacteur. Dans ces pièces, les contraintes sont biaxiales (traction-traction). Le dimensionnement des disques repose sur la connaissance du comportement des matériaux utilisés : fatigue de contrainte ou déformation imposée, amorçage de fissures, propagation de fissures et rupture finale. Au CEAT (Centre d'Essais Aéronautique de Toulouse), nous avons développé un moyen d'essai de fatigue biaxiale à hautes températures (T

Author: Jean-Christophe Chassaigne
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Pages : 148

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Author: Julien Favre
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L'alliage L-605 est un superalliage base cobalt combinant une haute résistance et une bonne ductilité, de plus il est biocompatible et présente une bonne résistance a la corrosion. Dû a son inertie chimique dans le corps humain, ce matériau a été utilise avec succès pour fabriquer des valves cardiaques et des stents. Le contrôle de la microstructure peut influencer grandement les propriétés mécaniques : notamment un raffinement des grains est susceptible d'augmenter d'avantage la résistance et serait intéressant pour permettre de fabriquer des stents selon une architecture plus fine. L'ajustement de la distribution de taille de grains à travers le phénomène de recristallisation lors de la déformation à chaud apparait comme une solution pratique pour ajuster les propriétés mécaniques du matériau. Pour contrôler la microstructure et choisir les conditions de procédé optimales, les mécanismes mis en jeu lors de la recristallisation dynamique et l'effet des conditions de déformation sur la taille de grain doivent être compris et prévisibles par des outils théorique. Les propriétés mécaniques du matériau à haute température sont déterminées par des essais de compression à chaud. L'évolution microstructurale du matériau lors de la compression est analysée par microscopie optique et électronique (EBSD, TEM). Le phénomène de recristallisation dynamique continue est mis en évidence, et procède par nucléation de nouveaux grains aux joints de grain. La corrélation entre le comportement mécanique à chaud et l'évolution microstructurale est déterminée expérimentalement. Les conditions optimales de déformation impliquant la recristallisation dynamique sont déterminées, et la microstructure résultante est étudiée en détail. De nouveaux outils théoriques permettant de prévoir les conditions de recristallisation et d'extraire les paramètres physiques du matériau a partir des données expérimentales sont proposés. Enfin, la recristallisation dynamique est modélisée analytiquement, et permet de prédire le comportement mécanique et l'évolution de la taille de grain lors de la déformation.

Author: NATHALIE.. MILHET GAYRAUD
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Languages : fr
Pages : 254

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LES EXCELLENTES PROPRIETES MECANIQUES DES SUPERALLIAGES LEURS SONT CONFEREES PAR LA PRECIPITATION DE LA PHASE GAMMA PRIME ISSUE DES DIVERS TRAITEMENTS THERMIQUES. L'ETAPE DE TREMPE QUI SUCCEDE A L'ELABORATION PAR METALLURGIE DES POUDRES DES DISQUES DE TURBOREACTEUR EN SUPERALLIAGE A BASE DE NICKEL, CONDITIONNE FORTEMENT L'ETAT MECANIQUE ET MICROSTRUCTURAL FINAL DU MATERIAU. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE DEVELOPPER ET DE VALIDER UN MODELE QUI DECRIT LA CINETIQUE DE PRECIPITATION DE LA PHASE GAMMA PRIME AFIN D'OPTIMISER LA MICROSTRUCTURE RESULTANT DE CETTE TREMPE. UNE SERIE DE DEMARCHES EXPERIMENTALES A PERMIS D'ANALYSER ET D'IDENTIFIER LE COMPORTEMENT DU MATERIAU AU COURS DE CE TRAITEMENT THERMIQUE. L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LA MICROSTRUCTURE FINALE ET SUR L'ALLURE DE LA FRACTION VOLUMIQUE TRANSFORMEE EST ETUDIEE EXPERIMENTALEMENT PAR DILATOMETRIE DE TREMPE ET OBSERVATION ELECTRONIQUE A TRANSMISSION. CES OBSERVATIONS MONTRENT QUE LA COALESCENCE S'EFFECTUE SUIVANT LA LOI DE LSW ET QUE L'ON RETROUVE LA SEQUENCE DE TRANSFORMATION MORPHOLOGIQUE SPHERE CUBE OCTOCUBE DENDRITE OBSERVEE DANS LE CAS DES TRANSFORMATIONS ANISOTHERMES. LA DILATOMETRIE PERMET EGALEMENT DE METTRE EN EVIDENCE LE DOMAINE DE PRECIPITATION DE LA PHASE GAMMA PRIME. DE LA MEME FACON, L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DE MISE EN SOLUTION SUR LA MICROSTRUCTURE ET SUR LA FRACTION VOLUMIQUE F#V EST ANALYSEE. DE PLUS, LES ENREGISTREMENTS DILATOMETRIQUES PERMETTENT D'APPRECIER LA DISSOLUTION DE LA PHASE GAMMA PRIME EN COURS DE CHAUFFAGE A PARTIR DE MICROSTRUCTURES VARIEES. ENFIN, LA MICROSTRUCTURE DU N18 EN COURS DE REFROIDISSEMENT EST SUIVIE PAR HYPER-TREMPE A ENVIRON 10#5 K/S DANS UN FOUR CONCU SPECIALEMENT POUR CETTE ETUDE. UNE FAMILLE TRES FINE DE PHASE GAMMA PRIME EST MISE EN EVIDENCE PAR MET ET DIFFUSION DE NEUTRONS AUX PETITS ANGLES. L'ENSEMBLE DES RESULTATS OBTENUS PERMETTENT DE VALIDER LE MODELE BASE SUR LA THEORIE CLASSIQUE DE NUCLEATION ET LES LOIS DE COALESCENCE DE LSW ET PERMET DE RENDRE COMPTE DE LA CAPACITE DU CALCUL A DECRIRE LA PRECIPITATION INTRAGRANULAIRE (SECONDAIRE ET TERTIAIRE) AU COURS DE TRAITEMENTS THERMIQUES DIVERS

Author: Isabelle Augustins-Lecallier
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Languages : fr
Pages : 276

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Dans l'objectif de la modernisation du moteur M88 de la SNECMA, de nouvelles spécifications relatives au matériau des pièces qui sont actuellement forgées et usinées en superalliage N18 - notamment les disques de turbine haute pression - ont été formulées. Cette étude s'est attachée à la définition de nouveaux superalliages polycristallins à base de nickel, élaborés par métallurgie des poudres, qui répondent à ces spécifications, c'est-à-dire, globalement, qui présentent des propriétés mécaniques et une stabilité microstructurale supérieures à celles du N18 tout en diminuant sensiblement la fraction volumique de la phase durcissante γ'. En se référant aux connaissances collectées sur le rôle des différents éléments d'alliages et des traitements thermiques sur les caractéristiques microstructurales et mécaniques des superalliages, de nouvelles compositions sont proposées. Les alliages expérimentaux, élaborés selon ces compositions, sont analysés microstructuralement et testés mécaniquement en traction, en fluage et en propagation de fissure afin de comparer leurs propriétés à celles de superalliages utilisés industriellement et pris comme références. Certains des alliages testés présentant une remarquable tenue en traction et en fluage, une analyse en microscopie électronique en transmission des mécanismes de déformation a été réalisée et une interprétation de cette excellente résistance à la déformation à haute température est proposée.