Compression isostatique a chaud de poudre de superalliage base nickel simulation aux cotes et evolution microstructurale

par DAVID LASALMONIE

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de PIERRE STUTZ.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La compression isostatique a chaud de poudres metalliques permet de fabriquer des pieces completement denses, pouvant comporter des geometries complexe impossible a realiser par usinage. Ceci permet alors de produire en une seule etape des pieces qui, habituellement, sont realisees par formage et assemblage. Dans cette optique, la forme du moule dans lequel est versee la poudre determine entierement la forme de la piece finale. La methode utilisee pour optimiser la forme du moule afin d'obtenir une piece ayant les cotes desirees, est basee sur la simulation numerique du cycle de mise en forme. La validite de ce procede est donc basee sur la valeur predictive de la simulation. L'etude presentee ici porte sur la simulation de la densification de poudre de superalliage base nickel, le sy625, dans un conteneur en acier doux, le xc18. La simulation demande la constitution d'une base de donnees importante, tant pour la poudre que pour le conteneur. Nous avons tout d'abord determine les proprietes mecaniques et thermiques dependant de la temperature pour les deux materiaux par une etude bibliographique et experimentale. Les lois de fluage du xc18 et du sy625 dense ont ete determinees entre 850\c et 1150\c par des essais de compression simple. L'identification des parametres rheologiques du modele viscoplastique de densification utilise, celui d'abouaf, a ete realisee sur une large gamme de densite relative, entre 75% et 100% (densite relative de remplissage : 73%). Deux pieces de validation ont ete fabriquees dans le cadre de cette etude afin d'evaluer les performances de la simulation. La simulation par elements finis de la densification est realisee grace au logiciel precad. Les resultats de calculs en deux ou trois dimensions montrent une bonne prevision des deformations. Le modele d'abouaf et le logiciel precad dans sa version actuelle semblent donc apte a simuler la densification de pieces industrielles a partir de poudre de sy625. Nous avons enfin observe une recristallisation des grains dans le sy625 pendant la densification. Un plan d'experiences nous permet de prevoir la fraction recristallisee du sy625 elabore par cic et d'en deduire ses proprietes en fluage.


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Informations

  • Détails : 187 p.
  • Annexes : 68 ref.

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