Influence de la dispersion de phases céramiques sur la résistance au fluage de l'intermétallique FeAL - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1994

Influence of ceramic dispersion on the creep strength of feal intermetallic

Influence de la dispersion de phases céramiques sur la résistance au fluage de l'intermétallique FeAL

Résumé

he objective of the present work was to improve the creep resistance of intermetallic feal by dispersing a ceramic phase. The materials were prepared by mechanosynthesis or attrition, both coupled to in situ oxidation followed by sintering under load. The physicochemical phenomena, intervening during the elaboration, were analyzed: the complete formation of feal by mecanosynthesis was demonstrated (atd, drx, mossbauer), the use of the lubricant (stearic acid) led to the formation of the Fragile carbide # 3alc # 0 #, # 7, this carbide was converted to zrc by the addition of zrh # 2 or removed by removing the lubricant, the dispersion formed by oxidation in situ is more effective than the addition of powders ceramics, the oxidation products are transformed during sintering (t # f <1150c) into spinel feal # 2o # 4, the increase of t # f leads to the spinel transformation in -al # 2o # 3, which coalesce thereafter. Optimization of the grinding and sintering cycles (in situ oxidation, lubricant removal and reduction of t # f) allowed the development of feal-feal # 2o # 4 composites, or spinel (5 to 15 vol%) is present in the form of a nanometric dispersion (10 to 50 nm). The rheological properties of the feal-feal composites # 2o # 4, were analyzed by compression tests at imposed strain rate (3. 10 # - # 6 - 3. 10 # - # 4s # - # 1) at 727c, and described using a power law with no threshold stress d / dt = a # n. The flow stress (= 350 mpa) and the coefficient of stress sensitivity (n = 13) are triples compared to the non-reinforced feal (= 105 mpa, n = 4), which gives these composites excellent behavior. creep. This improvement is mainly due to the nanoscale dispersion of spinel, the stability of which has been analyzed from the point of view of the kinetics of coalescence and verified experimentally.
L'objectif du présent travail était d'améliorer la résistance au fluage de l'intermétallique feal par dispersion d'une phase céramique. Les matériaux ont été préparés par mécanosynthese ou par attrition, toutes deux couplées a l'oxydation in situ et suivies du frittage sous charge. Les phénomènes physico-chimiques, intervenant au cours de l'élaboration, ont été analyses: la formation complète de feal par mécanosynthese a été démontrée (atd, drx, mossbauer), l'utilisation du lubrifiant (acide stearique) conduit a la formation du carbure fragilisant fe#3alc#0#,#7, ce carbure a été transforme en zrc par l'ajout de zrh#2 ou élimine par suppression du lubrifiant, la dispersion formée par oxydation in situ est plus efficace que l'ajout de poudres céramiques, les produits d'oxydation sont transformes au cours du frittage (t#f<1150c) en spinelle feal#2o#4, l'augmentation de t#f conduit a la transformation du spinelle en -al#2o#3, qui coalesce par la suite. L'optimisation des cycles de broyage et de frittage (oxydation in situ, suppression du lubrifiant et diminution de t#f) a permis d'élaborer des composites feal-feal#2o#4, ou le spinelle (5 a 15 vol%) est présent sous forme d'une dispersion nanométrique (10 a 50 nm). Les propriétés rhéologiques des composites feal-feal#2o#4, ont été analysées par des essais de compression a vitesse de déformation imposée (3. 10#-#6 - 3. 10#-#4s#-#1) a 727c, et décrites a l'aide d'une loi puissance sans contrainte seuil d/dt=a#n. La contrainte d'ecoulement (=350 mpa) et le coefficient de sensibilité a la contrainte (n=13) sont triples par rapport au feal non renforce (=105 mpa, n=4), ce qui procure a ces composites un excellent comportement au fluage. Cette amélioration est essentiellement due a la dispersion nanométrique du spinelle, dont la stabilité a été analysée du point de vue de la cinétique de coalescence et vérifiée expérimentalement
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Citer

Krzysztof Wolski. Influence de la dispersion de phases céramiques sur la résistance au fluage de l'intermétallique FeAL. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole nationale superieure des Mines de Saint-Etienne, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01744597⟩
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