Caractéristiques mécaniques et état d'ordre de la phase gamma de superalliages base nickel

par Mustapha Jouiad

Thèse de doctorat en Physique des solides

Sous la direction de Armand Coujou.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'objectif general de cette etude est d'identifier, par deformation in situ dans un microscope electronique a transmission, les mecanismes microscopiques responsables de la deformation de la phase de superalliages base nickel afin de comprendre comment ils interferent dans la deformation du materiau biphase. Cette etude a ete soutenue par la dret (en collaboration avec l'onera et turbomeca) puis a fait partie du dernier groupement scientifique c. P. R. Stabilite structurale des superalliages monocristallins. Il n'y avait eu jusqu'a present, que peu de recherches sur les proprietes intrinseques de cette phase qui constitue les couloirs etroits du materiau biphase. Nous travaillons ici sur des monocristaux de phases #a#m#3, #m#c#2 ainsi que sur un alliage modele prive des trois elements d'addition al, ti, ta connus pour favoriser la precipitation de la phase '. Ces monocristaux ont ete specialement elabores a l'onera, sur la base des analyses a la sonde atomique de d. Blavette. Quatre sortes d'experiences ont ete realisees: - des essais de traction sur eprouvettes macroscopiques, - des observations mesoscopiques au microscope electronique a balayage et au microscope a force atomique, - des observations microscopiques post-mortem au microscope electronique a transmission, - des essais de deformation in situ dans un microscope electronique a transmission. Les resultats obtenus montrent que la contribution de la phase a la resistance du biphase est plus importante qu'on ne le considere habituellement et qu'elle varie suivant l'alliage considere:. Les essais de traction font apparaitre qu'a basses et moyennes temperatures (*96c < t < 500c), les resistances de la phase #m#c#2 et de son alliage modele sont superieures de 15% a celle de la phase #a#m#3. Cette difference est attribuee au degre important d'ordre a courte distance, type do#2#2, favorise par le pourcentage eleve en w qui existe dans la phase #m#c#2. Il est mis en evidence par des experiences de diffusion diffuse aux neutrons. . Les observations mesoscopiques montrent pour des temperatures inferieures a 760c, une heterogeneite de la deformation qui se manifeste par des bandes de glissement contenant une centaine de dislocations. Au-dessus de cette temperature, la deformation semble etre homogene. . A l'echelle microscopique cette heterogeneite apparait aussi. Elle est due a la propagation d'empilements planaires de plusieurs dizaines de dislocations mobiles. En tete de ces empilements les dislocations sont appariees. Nous proposons une methode qui, a partir des positions d'equilibre des dislocations dans un empilement relaxe observe post mortem, permet d'evaluer les contraintes de friction mises en jeu. Ceci nous montre que la resistance de la phase #m#c#2 est la somme de deux contributions: une contrainte de friction faible due a la solution solide mais qui agit sur toutes les dislocations de l'empilement et une autre plus importante liee a l'ordre local, a courte ou a longue distance, suivant la nuance de phase consideree, qui agit sur les dislocations de tete


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Informations

  • Détails : [5]-92 p

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30193
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