Oxydation de superalliages protégés par des revètements M Cr Al Y Ta projetés sous plasma : effet des éléments mineurs et relations avec les contraintes

par Abdecharif Boumaza

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Métallurgie

Sous la direction de Anne-Marie Huntz-Aubriot.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .


  • Résumé

    L'étude des mécanismes d'oxydation, à haute température, de superalliages, protégés par des revêtements, se justifie d'un point de vue industriel du fait de l’accroissement constant de la température de travail des matériaux et des conditions sévères liées à l’environnement. Notre travail a consisté à préciser le mécanisme d’oxydation de deux superalliages <CMSX2 et IN100, alliages MCrAI> protégés par des revêtements projetés sous plasma de type, soit NiCoCrAIYTa, soit CoNiCrAlYTa. Ces systèmes développent une couche d'alumine associée des oxydes mixtes dont la nature et la quantité dépendent de la composition des substrats et revêtements. Nous avons montré que la résistance à l'oxydation à haute température est affectée par de nombreux paramètres :- la rugosité de surface au revêtement,- l’interdiffusion substrat-revêtement,- les modifications microstructurales au cours de l’oxydation,- le frittage du revêtement,- les éléments mineurs, efficient de dilatation entre les diverses parties du système- les contraintes développées durant le traitement à haute température. L'évolution de ces contraintes est elle-même liée aux divers paramètres précités (en particulier l'interdiffusion et la présence d'éléments actifs). Présente un rôle très important sur l'adhérence de la couche d'oxyde et, de ce fait, est primordiale pour la durée de vie de ces systèmes. Nous avons ainsi recensé et explicité les facteurs essentiels à considérer. Lors du choix d'un matériau pour qu'il présente une résistance à l’oxydation optimale dans des conditions précises d'utilisation

  • Titre traduit

    Oxidation of superalloys protected by plasma sprayed mcraly coating : effect of minor elements relations with the stresses


  • Résumé

    The understanding of the oxidation mechanism of superal1oys protected by a coating is of great interest for industrial uses, due to the constant increase of the work temperatures and to the drastic aggressive conditions at which such materials are subjected. Our study consisted in clarifying the oxidation mechanism of two superalloys. (CMSX2 and INlOOM CrAIalloys>, protected by a law pressure plasma sprayed. (LPPS) NiCoCrAIYTa or CoNiCrAIYTa coati ng. . Subjected to an oxidizing atmosphere, such systems develop an alumina scale with mixed oxides whose nature and amount depend on the substrate and coating composition. ·It was shown that their high temperature resistance is affected by many parameters :- the coating surface roughness. - the interdiffusion between the substrate and the coating,- the microstructural modifications during the oxidation,- the coating sintering, - the impurities,- the differences between the expansion coefficient of the various parts of the system,- the stresses developed during the heat-treatments. The stress evolution is strongly dependent on the other mentioned parameters <particularly the interdiffusion and the presence of active elements> has an important effect on the scale adherence and, consequently, it is the primordial factor for the life time of such systems. Thus, it appears that the various parameters must be considered with a great attention, according to given use conditions, when a material has to be chosen in order to obtain an optimal high temperature resistance.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (137 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 131-133

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)84
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034422
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