Étude métallurgique des alliages Ni-W et Ni-W-Cr : relation entre ordre à courte distance et durcissement

par Rafael Cury

Thèse de doctorat en Métallurgie et matériaux

Sous la direction de Jean-Pierre Chevalier.

  • Titre traduit

    Metalurgical survery on Ni-W and Ni-W-Cr alloys : the relationship between short range order and hardening


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  • Résumé

    La famille des alliages Ni-Cr-Mo (type Hastelloy©) est caractérisée par des alliages commerciaux hautes températures très résistant à la corrosion. Cependant, essentiellement pour des applications nucléaires, il est indispensable de pouvoir disposer d'alliages avec une tenue en température plus élevée tout en gardant une bonne tenue à température ambiante, avec une faible activation. Ce travail de thèse présente des recherches en amont sur des alliages réfractaires Ni-W et Ni--W-Cr dédiés à des applications en conditions extrêmes pour des réacteurs nucléaires de Génération IV. Comme les alliages du type Ni-W et Ni-W-Cr sont beaucoup moins connus, un travail métallurgique fondamental est nécessaire pour comprendre les transformations de phases (ordre-désordre) dans le système binaire (Ni-W) et ternaires. Notamment la nature de l'ordre à courte distance et son effet sur le durcissement par solution solide à haute température (à travers la microdureré et microdureté à chaud) sont présentés ainsi que des modélisations utilisant le logiciel Thermocalc©, qui permettent d'établir les zones en composition où les alliages ternaires présentent une solution solide stable. Une prévision du comportement des alliages en température montre que ces alliages devraient présenter une vitesse de fluage réduite par un ordre de grandeur par rapport aux alliages du type Hastelloy©. Les résultats montrent qu'il existe un ordre à courte distance très significatif dans les alliages ternaires Ni-W-Cr. Cet ordre à courte distance contribue notablement au durcissement des alliages à température ambiante et aussi, mais de manière moins importante, à haute température (800°C).

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  • Annexes : Bibliogr. : 98 réf

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