Étude du comportement viscoplastique à 773 K d'alliages de titane biphasés Ti-6246

par Myriam Bourgeois

Thèse de doctorat en Sciences mécaniques pour l'ingénieur

Sous la direction de Michel Clavel.


  • Résumé

    L'alliage Ti-6246 est un alliage de titane biphasé alpha/beta employé dans le secteur aéronautique pour la fabrication de turbomoteurs. L'influence de la microstructure sur le comportement mécanique est étudiée en traction et en fluage à 773 K. L'étude du comportement en fluage a révélé trois domaines de contraintes : en dessous d'une contrainte seuil delta s, on constate une saturation de la déformation, ce fluage de type épuisement est typique des polycristaux hexagonaux ; pour des contraintes comprises entre delta s et une contrainte l proche de la limite d'élasticité, on observe les trois stades classiques du fluage ; au dessus de delta i, le régime stationnaire devient quasi inexistant. Une analyse qualitative et quantitative des modes de déformation, menée dans la phase hexagonale, a permis de dégager le rôle essentiel des sous-joints de dislocations sur les cinétiques de fluage. L'influence des différents niveaux d'hétérogénéité sur l'écoulement viscoplastique est décrite en termes de contraintes internes. Observations microstructurales et essais mécaniques spécifiques ont permis de dégager deux contraintes internes : la première est liée aux sous-joint présents à l'échelle des grains, la seconde se situe à l'échelle mésoscopique et dépend des paramètres du biphasage. Le modèle viscoplastique macroscopique propose rend compte des courbes de fluage à 773 K des six nuances d'alliage. A l'échelle microscopique, l'émission de dislocations à partir des sous-joints est discutée en termes de contrainte effective et distance inter-dislocations critiques. Pour améliorer la résistance au fluage, il suffit d'augmenter la contrainte interne associée au biphasage, ce qui a pour effet de favoriser la présence de sous-joints liés au fluage-saturation. L'élancement des particules est un des paramètres morphologiques dominants agissant sur le niveau de contrainte interne. Les mécanismes de rupture en fluage et en traction simple ont été étudiés grâce à une approche locale de la rupture. Le mode de rupture dépend du trajet de chargement dans l'espace déformation plastique - taux de triaxialité des contraintes. Sous faible taux de triaxialité, la rupture est liée à la propagation d'une instabilité plastique. Sous forts taux de triaxialité, un critère de croissance critique de cavités a pu être établi en traction.

  • Titre traduit

    Creep behavior at 773 K of Ti-6246 titanium two-phase alloys


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Informations

  • Détails : 1 vol. (507 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 92 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997 BOU 984
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