Contribution à la modélisation des transformations de phases dans les alliages de titanes : application à l'alliage β-CEZ

Contribution to phase transformation modeling in titanium alloys : pplication on β-CEZ alloy

• Auteur / Autrice : Ludovic Héricher
• Direction : Elisabeth M. Aeby-Gautier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et ingénierie des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transitions de phases

Titane -- Alliages

Résumé

Afin de prévoir les cinétiques de transformations de phases et le taux de chacune des morphologies de la phase alpha, il est nécessaire de modéliser chaque mécanisme de transformation. Le modèle développé décrit les cinétiques de transformation par des lois de germination et de croissance dans un alliage multiconstitué. Une nouvelle description de la phase alpha (composé stœchiométrique) dans la base de données existante dans le logiciel Thermo-Calc nous a permis d'obtenir une bonne corrélation entre les calculs et les mesures périmentales. L'étude de la croissance de globules de phase alpha après mise en solution dans le domaine alpha+beta a permis de mettre en évidence la nécessité d'un modèle numérique afin d'aboutir à une bonne prévision des cinétiques de transformation. L'étude des transformations après mise en solution dans le domaine beta est obtenue en combinant les modèles de germination et croissance des différentes. Ceci permet d'estimer des paramètres microstructuraux qui peuvent alors être comparés aux observations. La comparaison entre les diagrammes TTT (et TRC) expérimentaux et ceux déterminés grâce au modèle donne de très bons résultats.

In order to predict the phase transformation kinetics and the amount of alpha phase of the different morphologies, it is thus necessary to model each transformation mechanism. The developped model describing transformation kinetics by nucleation and growth laws for a multi-component titanium alloy. A new description of alpha phase compound (stœchiométric compound) in the existing titanium data base in the software Thermo-Calc allows to obtain a good correlation between experimental and calculated results. In order to study the growth of alpha spheroids after solutionnizing in the alpha+beta range we have shown that it is necessary to consider a numerical approach to obtain a good prediction of the transformation kinetics. The transformation kinetics after solutionnizing in the beta range is obtained by combining the models of nucleation and growth of the different morphologies. A geometrical structure was assumed, close to the real grain one. This allows to estimate some microstructural parameters that can be compared to the experimental observations. Experimental and calculated IT (and CGT) diagrams appear to be very close.