Analyses des contraintes par diffraction des rayons x a haute temperature dans le systeme ni-nio

par CHUN LIU

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de A.-M. HUNTZ.

Soutenue en 1991

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Les contraintes residuelles dans les couches d'oxyde developpees a haute temperature sur des materiaux metalliques ont fait l'objet de certain nombre d'etudes. Dans cette etude, deux chambres de diffraction des rayons x ont ete installees, afin de pouvoir etudier les contraintes a la temperature de l'oxydation et de differencier ces differentes origines, utilisant la methode des sin#2 par diffraction des rayons x. Les contraintes residuelles dans le systeme ni-nio sont analysee a la fois a la temperature ambiante et a haute temperature. Les etudes a la temperature ambiante montrent que les contraintes residuelles dans la couche nio sont de compressions. Le niveau des contraintes depend de l'epaisseur et la rugosite du substrat, le temps et la temperature d'oxydation, etc. . . Les contraintes residuelles que nous avons trouvees dans la couche sont homogenes. Les contraintes de faible compression dans le substrat sous-jacent, due a l'oxydation interne du substrat ont ete observees. Les contraintes determinees au cours de cyclages montrent que les contraintes sont d'origine thermique. Les calculs theoriques, bases sur les coefficients de dilatation thermique du ni et du nio mesures par diffraction des rayons x et dilatometrie, correspondent bien aux observations experimentales. Les analyses in situ a haute temperature montrent que les contraintes de croissance pendant l'oxydation sont negligeables par rapport aux contraintes thermiques. Les faibles valeurs de traction peuvent etre introduites soit par le processus de chauffage, soit par l'oxydation interne du substrat, soit par la legere diffusion anionique pendant l'oxydation. Ces resultats confirment que les contraintes determinees a la temperature ambiante sont donc crees pendant le refroidissement par effet thermique. Le rapport de pilling et bedworth, generalement considere comme le facteur principal de generation des contraintes dans ce systeme, n'a guere d'influence sur le niveau des contraintes


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