Influence de l'oxygène, de l'azote et du carbone sur la microstructure et la ductilité des alliages TiAl

par Mélanie Lamirand

Thèse de doctorat en Métallurgie

Sous la direction de Jean-Pierre Chevalier.

Soutenue en 2004

à Paris 12 .


  • Résumé

    Les effets de l’oxygène sur la microstructure, la microdureté et la ductilité des alliages Ti-48Al-2Cr et Ti-48Al-2Cr-2Nb, à structure entièrement lamellaire ou duplex, a été étudiée. L’oxygène stabilise la structure lamellaire au détriment des grains γ et la phase α2 en ralentissant la cinétique de formation de la phase γ à partir de α. La microdureté augmente et la ductilité chute pour des teneurs croissantes en oxygène. L’influence de l’azote et du carbone a été étudiée en parallèle. Tant que les éléments sont en solution solide, les effets sont semblables à ceux de l’oxygène. En présence de précipités, la phase α est déstabilisée et la taille de grains chute. La microdureté continue à augmenter et la ductilité à diminuer. Enfin, la comparaison des alliages Ti48Al, Ti-48Al-2Cr et Ti-48Al-2Cr-2Nb met en évidence une déstabilisation de la structure lamellaire au profit des grains γ par le chrome alors que le niobium la stabilise. Le niobium n’influence pas la ductilité des alliages.

  • Titre traduit

    Effects of oxygen, nitrogen and carbon on the microstructure and ductility of TiAl alloys


  • Résumé

    The effects of oxygen on microstructure, microhardness and ductility of Ti-48Al-2Cr, with a fully lamellar microstructure, and Ti-48Al-2Cr-2Nb, with fully lamellar and duplex microstructures, alloys have been studied. Oxygen stabilises lamellar structure with respect to γ grains and the α2 phase by slowing down the kinetics of the γ phase formation from α. Microhardness increases whereas ductility decreases with increasing oxygen content. The effects of nitrogen and carbon have also been studied. When these elements are in solid solution, their effects are similar to those of oxygen. When precipitates appear, the a phase is destabilised and the grain size decreases. Microhardness increases and ductility still decreases. Finally the comparison of the Ti-48Al, Ti-48Al-2Cr and Ti-48Al-2Cr-2Nb alloys showed that chromium destabilises the lamellar microstructure in favour of γ grains whereas niobium stabilises it. This latter element does not affect the ductility of the alloys.

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Informations

  • Détails : 118 f.
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  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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