Influence de la vitesse de déformation sur le comportement cyclique à haute température d'un superalliage à base de nickel

par Jean Menigault

Thèse de doctorat en Mécanique appliquée et matériaux

Sous la direction de Michel Clavel.

Soutenue en 1988

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Déformations (mécanique)
• Nickel -- Alliages
• Alliages -- Fatigue
• Métaux -- Effets des hautes températures
• Relaxation des contraintes
• Essais dynamiques
• Dislocations dans les métaux
• Métallographie
• Microscopie électronique
• Modèles mathématiques

Résumé

Les propriétés mécaniques en fatigue oligocyclique et en traction monotone de l'alliage à base de nickel Udimet 500 ont été étudiées à 700°C pour diverses vitesses de déformation. Les observations microstructurales montrent que les sous-structures de dislocations évoluent très nettement en fonction de la vitesse : globalement, on observe une dissociation des dislocations au fur et à mesure de la diminution de la vitesse de déformation. Cette dissociation des dislocations parfaites en partielles de Shockley conduit à la formation de défauts d'empilement étendus en fatigue et à l'apparition du maclage en traction. Des essais de relaxation ont été conduits après chargement monotone ou cyclique ; dans tous les cas, les volumes d'activation sont petits et ne peuvent être associés qu'à des obstacles très rapprochés ou bien à de la friction de réseau dans la phase (1). Nous proposons une modélisation du comportement cyclique en termes de densités de dislocations (parfaites et/ou partielles), qui montre la possibilité d'existence d'un domaine de sensibilité négative de la contrainte à la vitesse de déformation. Cette modélisation est en accord avec les résultats expérimentaux.

Titre traduit

Strain rate effects on the high temperature cycle behaviour of a nickel-based superalloy

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