Etude de phenomenes de metastabilite dans des alliages rhenium tungstene et rhenium tantale elabores en tube a chute libre

par SANDRINE TOURNIER

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. DESRE.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Cette premiere etude d'alliages refractaires dans le tube a chute libre necessite la resolution des problemes d'elaboration des gouttes et de mesure des temperatures associees a la recalescence. Suivant une methode d'ajout, la technique de la goutte pendante permet de couvrir l'ensemble du domaine de composition des systemes re-w et re-ta avec une excellente reproductibilite de la masse et de la temperature initiale des gouttes. Celle-ci s'identifie a la temperature de liquidus de l'alliage ce qui conserve le pouvoir de resolution apporte par l'emploi de la vitesse du refroidissement pour le calcul de la temperature de germination. Une approche pyrometrique fournit la temperature de post-recalescence. Les receptions dans de l'etain conservent des traces des phases metastables rencontrees. De 15 a 65%atw dans le systeme re-w, une germination primaire de la phase metastable c. C. -(w) se produit, la phase d'equilibre apparaissant par transformation a l'etat solide. Un phenomene de double recalescence systematique est mis en evidence entre 65 et 82%atw du a la germination primaire d'une phase metastable a15. Celle-ci est encore detectee dans des gouttes a 40 et 63%atw en presence respectivement de la phase et d'une phase metastable b2. Le calcul du diagramme d'equilibre liquide + a15 rend compte du large domaine de metastabilite de la structure a15 sous reserve de la considerer comme une solution solide a deux sous-reseaux. L'observation d'une phase b2 non stoechiometrique est correlee a la presence d'une phase a15 non stoechiometrique dans ce systeme. L'analyse statistique des evenements de fin de surfusion donne une valeur de la tension d'interface de 0,375 j. M#-#2 pour le compose intermetallique rew#3 de structure a15. La solidification directe de la phase x s'opere dans le systeme re-ta pour une vitesse de trempe associee a la recalescence vingt fois plus faible que celle trouvee par exemple pour la phase metastable c. C. -(w) dans re-w. Le domaine d'existence de la phase x s'etend jusqu'a 70%atta. Entre 83 et 86%atta, une competition de germination se manifeste entre deux phases metastables a15 et. Le trace des courbes de metastabilite rend compte des resultats obtenus. Cette etude s'appuie sur de nombreux calculs de structure electronique qui identifient les phases metastables d'interet (pour l'alliage et les elements purs) et fournissent les grandeurs energetiques permettant de situer leur temperature de fusion. Via les phenomenes de metastabilite, des informations sont tirees sur la sequence assurant le passage de la structure cubique centree a celle de l'hexagonal compact. Cette etude souligne l'importance de la topologie sur la selection des phases. Les tests de microdurete les plus interessants concernant la phase x sursaturee en tantale qui associe durete elevee et ductilite


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  • Détails : 84 P.
  • Annexes : 124 REF.

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