Evolution microstructurale d'un alliage à base TiAl : sollicitation mécanique par compression dynamique et stabilité thermique

par Sandrine Amélio

Thèse de doctorat en Science et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Abdelkrim Redjaïmia.

Soutenue en 2005

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

mots clés

• Alliages aluminium-titane -- Effets de la chaleur
• Alliages aluminium-titane -- Propriétés mécaniques
• Microstructure (physique)

Résumé

Ce travail de thèse a pour objectif l'étude de l'évolution microstructurale d'un alliage intermétallique à base de TiAl au cours de sollicitations mécaniques par compression dynamique entre –196 et 600 °C et de sollicitations thermiques par des traitements isothermes entre 700 °C et 900 °C pendant des durées allant de 3 à 18 jours. L'alliage à base de TiAl, de composition chimique Ti-46,5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) et à microstructure presque entièrement lamellaire, a été choisi pour le bon compromis que présentent es propriétés de résistance et de ductilité. Il est composé de trois phases ordonnées : alpha2-Ti3Al, gamma-TiAl et B2-TiAl. Une étude cristallographique détaillée des phases B2, gamma et alpha2, de leurs relations d'orientation, des réseaux de coïncidence a été effectuée par diffraction des électrons en mode faisceau focalisé (CBED, méthode multifaisceaux de Tanaka et Microdiffraction).

Titre traduit

Microstructural evolution of a TiAl alloy under dynamic compression and isothermal heat treatments

Résumé

The aim of this thesis is the study of the microstructural evolution of a γ-TiAl alloy during dynamic compression tests between 196 and 600 °C and isothermal heat treatments at 700 and 900 °C for various times, between 3 and 18 days. The alloy with a nominal composition of Ti-46. 5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) and a near lamellar microstructure presents a good combination of mechanical strength and ductility. The alloy is compound of three ordered phases: alpha-Ti3Al, gamma-TiAl and B2-TiAl. A study of the crystal structure of the B2, gamma and alpha2 phases, of their the orientation relationships and of the coincidence site lattices and the displacement shift complete lattices has been performed by convergent beam electron diffraction (CBED, Tanaka Multibeam Method and Microdiffraction).