Relations microstructure-texture-tenacite a 300 k, 77 k, 20 k dans l'alliage de titane 6246

par DAVID BOURGARIT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de RICHARD PENELLE.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous etudions l'influence de la microstructure et de la texture cristallographique sur la tenacite de l'alliage de titane / 6246, a 300 k, 77 k, et 20 k, a travers quatre microstructures (trois structures lamellaires avec diverses distributions et tailles de la phase , et une structure dite duplex car composee a la fois de lamelles et de globules), associees a des textures differentes. Dans un premier temps nous nous attachons a quantifier les microstructures et textures, par des techniques maintenant usuelles (analyse d'image, diffraction des neutrons), comme par des techniques originales (analyse chimique par dispersion d'energie de matrice transformee, couplage de la mesure de texture globale par diffraction des neutrons avec la mesure des orientations cristallographiques individuelles par diffraction des electrons retrodiffuses ou ebsd). Ainsi, outre la distribution, morphologie et taille de la phase primaire ( grossier), nous quantifions la distribution du secondaire ( fin). De plus nous mettons en evidence la morphologie de plaquette de la phase lamellaire, et revelons dans certains cas et quantifions une texture morphologique (arrangements de la phase en colonies/panier tresse). Dans un deuxieme temps nous nous penchons sur la tenacite de l'alliage 6246, a travers le k#1#c mesure sur eprouvettes ct (25 et 12,5). Nous scindons l'etude en deux, (i) d'une part nous nous interessons aux modes de rupture, (ii) d'autre part nous caracterisons le comportement plastique en pointe de fissure. (i) si la tenacite chute avec la temperature (de 40 a 100 mpam suivant la microstructure et texture a 300 k, a 20-35 mpam a 20 k), la rupture reste ductile a toute temperature. On observe toutefois une transition dans la localisation de la rupture : a temperature ambiante la ruine survient par cavitation aux interfaces / (la stucture duplex montre alors ses faiblesses), alors qu'aux temperatures cryogeniques la rupture semble avoir une origine interne aux particules (les facies revelent des empreintes en accordeon, les mecanismes impliques ne sont pas encore clairs). On observe egalement a 300 k l'influence nefaste de la texture morphologique (colonies), que nous attribuons a l'anisotropie de l'interface plaquettes /matrice. (ii) nous mesurons experimentalement la taille de la zone plastique en pointe de fissure a 300 k, par ebsd et par diffraction des rayons-x, ce qui amene une nouvelle signification au coefficient dans la relation entre la profondeur de la zone plastique r, le facteur d'intensite de contrainte k et la limite d'elasticite #0, r= (k/#0)#2. En effet le calcul de la distribution spatiale des cissions critiques en pointe de fissure montre que ce coefficient depend de la texture cristallographique de la phase. Par ailleurs, des essais de traction et de compression indiquent que les parametres les plus influents sur #0 sont, via les interactions entre phases et , les fractions de phase primaire et secondaire, et ce a n'importe quelle temperature. Finalement cinq parametres gouvernent la tenacite de l'alliage 6246, du moins dans la gamme de microstructures et textures etudiee : les textures cristallographique et morphologique a 300 k, et les fractions de phase primaire et secondaire a temperature ammbiante comme aux temperatures cryogeniques.


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Informations

  • Détails : 204 P.
  • Annexes : 138 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSA(1996)536
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013144
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