Comportement en fluage et en traction de superalliages monocristallins à base de nickel PDF Download
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Author: Frédéric(s) Diologent
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Nous avons étudié les différences de comportement en fluage (760ʿC/840 MPa, 950ʿC/300 MPa, 1050ʿC/150 MPa, 1150ʿC/100MPa) et en traction (entre 20ʿC et 1100ʿC) entre un superalliage monocristallin de première génération (AMI) et un superalliage monocristallin de nouvelle génération (MC-NG). La différence entre les chimies des deux alliages réside dans le fait que le MC-NG, contrairement à l'AM1, contient entre autres du rhénium et du ruthénium. L'influence de la microstructure γ/γ' des superalliages a également été prise en compte. Nous avons identifié les paramètres qui contrôlent la déformation en fluage des superalliages à 760ʿC. La différence de comportement que nous rencontrons entre l'AM1 et le MC-NG a dans ce cas été attribuée au durcissement en solution solide de la phase γ qui est plus important dans le MC-NG que dans l'AM1. Lors de la comparaison du comportement en fluage à 950ʿC et 1150ʿC nous avons mis en exergue le rôle bénéfique du rhénium dans le MC-NG qui inhibe la plasticité dans la phase γ au travers de différents mécanismes. Nous avons poussé plus avant nos investigations concernant le comportement en fluage à 1050ʿC de ces alliages. En effet, des études préliminaires avaient montré le caractère particulier des courbes de fluage du MC-NG comparé à d'autres superalliage à cette température. Nous avons identifié les mécanismes pilotant le début du stade de fluage tertiaire précoce dans le cas du MC-NG de même que les causes de la déstabilisation de la microstructure lamellaire γ/γ'. En traction le but était de comprendre dans quelle mesure la limite élastique à 0,2\% de déformation plastique était plus importante dans l'AM1 que dans le MC-NG au basse température. L'étude de ce comportement en fonction de la température ainsi que l'examen des structures de dislocations nous ont permis de conclure. Ainsi, le fait que la phase γ' du MC-NG soit moins alliée en éléments titane et tantale que celle de l'AM1 est rendu responsable de cette différence.
Author: Frédéric(s) Diologent
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 176
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Book Description
Nous avons étudié les différences de comportement en fluage (760ʿC/840 MPa, 950ʿC/300 MPa, 1050ʿC/150 MPa, 1150ʿC/100MPa) et en traction (entre 20ʿC et 1100ʿC) entre un superalliage monocristallin de première génération (AMI) et un superalliage monocristallin de nouvelle génération (MC-NG). La différence entre les chimies des deux alliages réside dans le fait que le MC-NG, contrairement à l'AM1, contient entre autres du rhénium et du ruthénium. L'influence de la microstructure γ/γ' des superalliages a également été prise en compte. Nous avons identifié les paramètres qui contrôlent la déformation en fluage des superalliages à 760ʿC. La différence de comportement que nous rencontrons entre l'AM1 et le MC-NG a dans ce cas été attribuée au durcissement en solution solide de la phase γ qui est plus important dans le MC-NG que dans l'AM1. Lors de la comparaison du comportement en fluage à 950ʿC et 1150ʿC nous avons mis en exergue le rôle bénéfique du rhénium dans le MC-NG qui inhibe la plasticité dans la phase γ au travers de différents mécanismes. Nous avons poussé plus avant nos investigations concernant le comportement en fluage à 1050ʿC de ces alliages. En effet, des études préliminaires avaient montré le caractère particulier des courbes de fluage du MC-NG comparé à d'autres superalliage à cette température. Nous avons identifié les mécanismes pilotant le début du stade de fluage tertiaire précoce dans le cas du MC-NG de même que les causes de la déstabilisation de la microstructure lamellaire γ/γ'. En traction le but était de comprendre dans quelle mesure la limite élastique à 0,2\% de déformation plastique était plus importante dans l'AM1 que dans le MC-NG au basse température. L'étude de ce comportement en fonction de la température ainsi que l'examen des structures de dislocations nous ont permis de conclure. Ainsi, le fait que la phase γ' du MC-NG soit moins alliée en éléments titane et tantale que celle de l'AM1 est rendu responsable de cette différence.
Author: Hélène Rouault-Rogez
Publisher:
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Category :
Languages : en
Pages : 288
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Book Description
DES ESSAIS DE FLUAGE EN TRACTION ONT ETE REALISES SUR LE SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN A BASE NICKEL CMSX-2, T.T. ONERA, 001, DANS LE BUT D'ETUDIER LE COMPORTEMENT MECANIQUE A CHAUD DE CE MATERIAU. A PARTIR DES LOIS MATHEMATIQUES DE FLUAGE ET DE RELAXATION DE LA CONTRAINTE, UN MODELE UNITAIRE DE COMPORTEMENT A ETE PROPOSE. L'EXAMEN PAR M.E.T. DES MICROSTRUCTURES FLUEES A PERMIS D'APPORTER UNE SIGNIFICATION PHYSIQUE AUX DIFFERENTS PARAMETRES DE LA LOI ET D'ESQUISSER UNE CARTOGRAPHIE DES MECANISMES PARTICIPANT A LA DEFORMATION, POUR DE FAIBLES TAUX PRECEDANT TOUTE COALESCENCE PRONONCEE DES PRECIPITES. DES EFFETS DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DES SOLLICITATIONS ET DES CARACTERISTIQUES DES PRECIPITES DURCISSANTS SUR LA TENUE EN FLUAGE DU CMSX-2 ONT ALORS ETE EXAMINES A LA FOIS SUR LE PLAN CINETIQUE ET SUR CELUI DES MECANISMES. CERTAINS COUPLAGES ENTRE LES DIFFERENTS EFFETS SONT APPARUS ENTRAINANT DE NOUVELLES REPARTITIONS DES MECANISMES DE DEFORMATION. L'ASYMETRIE TRACTION/COMPRESSION DU COMPORTEMENT EN FLUAGE, REVELEE PAR LA COMPARAISON DES MESURES DE VITESSES QUASI STATIONNAIRES, A EGALEMENT PU ETRE ASSOCIEE A DES DIFFERENCES DE MICROSTRUCTURES APRES DEFORMATION. DES ESSAIS DE FLUAGE EN CISAILLEMENT ONT MIS EN EVIDENCE LE ROLE DECISIF JOUE PAR LES PRECIPITES SUR LA REDISTRIBUTION LOCALE DU CHAMP DE CONTRAINTES MACROSCOPIQUE. CE DERNIER POINT A SOULIGNE UNE FOIS DE PLUS L'INTERET D'UNE ETUDE PLUS FONDAMENTALE DES INTERFACES GAMMA/GAMMA PRIME: L'ELABORATION PAR LA TECHNIQUE DE SOUDAGE-DIFFUSION ET LA CARACTERISATION D'INTERFACES SYNTHETIQUES ONT ETE ABORDEES DANS CETTE PERSPECTIVE
Author: Loeïz Nazé
Publisher: Elsevier
ISBN: 0128193581
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 612
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Book Description
Nickel Base Single Crystals Across Length Scales is addresses the most advanced knowledge in metallurgy and computational mechanics and how they are applied to superalloys used as bare materials or with a thermal barrier coating system. Joining both aspects, the book helps readers understand the mechanisms driving properties and their evolution from fundamental to application level. These guidelines are helpful for students and researchers who wish to understand issues and solutions, optimize materials, and model them in a cross-check analysis, from the atomistic to component scale. The book is useful for students and engineers as it explores processing, characterization and design. - Provides an up-to-date overview on the field of superalloys - Covers the relationship between microstructural evolution and mechanical behavior at high temperatures - Discusses both basic and advanced modeling and characterization techniques - Includes case studies that illustrate the application of techniques presented in the book
Author: Jonathan Cormier
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3031639375
Category :
Languages : en
Pages : 1121
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Book Description
Author: DANIELE.. AYRAULT
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages :
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Book Description
LES SUPERALLIAGES BASE NICKEL MONOCRISTALLINS REPONDENT PARFAITEMENT AUX EXIGENCES REQUISES POUR LES AUBES MOBILES DE TURBINE DANS LES MOTEURS D'AVION CAR ILS POSSEDENT UNE EXCELLENTE TENUE AU FLUAGE, A LA FATIGUE THERMIQUE ET UNE BONNE RESISTANCE A LA CORROSION JUSQU'A DES TEMPERATURES TRES ELEVEES. A HAUTE TEMPERATURE, CES MATERIAUX SOLLICITES EN FLUAGE VOIENT LEUR MICROSTRUCTURE, INITIALEMENT CONSTITUEE DE PRECIPITES CUBOIDAUX DE PHASE GAMMA PRIME DANS UNE MATRICE GAMMA, EVOLUER AU COURS DU TEMPS ET CONSTITUER DES RADEAUX. SELON LE TYPE DE SOLLICITATION (TENSION OU COMPRESSION) ET L'AXE CRISTALLOGRAPHIQUE SELON LEQUEL LA CONTRAINTE EST APPLIQUEE, UNE OU PLUSIEURS FAMILLES DE PLAQUETTES APPARAISSENT ET CONFERENT A L'ALLIAGE UNE RESISTANCE ACCRUE AU FLUAGE EN ORGANISANT L'ESPACE EXPLORABLE PAR LES DISLOCATIONS ET EN LIMITANT LEUR LIBRE PARCOURS MOYEN. CEPENDANT, UNE PREDEFORMATION EN COMPRESSION N'AMELIORE PAS LE COMPORTEMENT DU MATERIAU EN FLUAGE TENSION (OU VICE-VERSA) CAR L'ACCUMULATION DES DISLOCATIONS CONDUIT A UNE INSTABILITE ET PROVOQUE RAPIDEMENT LA RUINE DU MATERIAU. IL N'EST DONC PAS POSSIBLE DE DISSOCIER MORPHOLOGIE DE COALESCENCE ET STRUCTURES DE DISLOCATIONS INDUITES PAR LA DEFORMATION PLASTIQUE. ENFIN, LA LOI MACROSCOPIQUE DE SCHMID PREVOYANT LES SYSTEMES DE GLISSEMENT ACTIVES AU COURS DU FLUAGE DOIT ETRE UTILISEE AVEC PRUDENCE CAR CES ALLIAGES POSSEDENT UNE TRES FORTE FRACTION VOLUMIQUE DE GAMMA PRIME DONT LA PRESENCE MODIFIE PROFONDEMENT LA REPARTITION DES CONTRAINTES A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE
Author: Sammy Tin
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030518345
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1098
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Book Description
The 14th International Symposium on Superalloys (Superalloys 2020) highlights technologies for lifecycle improvement of superalloys. In addition to the traditional focus areas of alloy development, processing, mechanical behavior, coatings, and environmental effects, this volume includes contributions from academia, supply chain, and product-user members of the superalloy community that highlight technologies that contribute to improving manufacturability, affordability, life prediction, and performance of superalloys.
Author: Rafael Estevez (Spécialiste des Matériaux).)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 127
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Book Description
Nous avons étudié, entre la température ambiante et 650c, le comportement élastoplastique des superalliages monocristallins base nickel en prenant pour objet d'étude la nuance mc2. Nous avons tenu compte de la nature biphasée / de ces matériaux dans la modélisation, de type auto-cohérent, du comportement mécanique global que nous avons developpé. Nous utilisons des lois de comportement monocristallines pour chaque phase, nous évaluons quelle peut être l'influence d'une telle structure biphasée sur l'anisotropie d'écrouissage du matériau et nous estimons quelles peuvent être les hétérogénéités, de contrainte et de déformation, consécutives. Nous avons aussi intégré à notre étude théorique deux effets particuliers de ce matériau: le désaccord paramétrique et l'effet d'interface dont nous discutons l'influence sur le comportement macroscopique du matériau. Des confrontations entre prédictions de simulation et résultats expérimentaux ont été réalisées systématiquement
Author: Valérie Brien
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
AFIN DE COMPRENDRE LES MECANISMES STRUCTURAUX DE DEFORMATION DANS LES SUPERALLIAGES MONOCRISTALLINS SOUS FATIGUE OLIGOCYCLIQUE NOUS AVONS REALISE DES ESSAIS A 950C (1223K), A LA FREQUENCE 0.25HZ, A DEFORMATION TOTALE IMPOSEE AVEC R#E#P#S#I#L#O#N-EPSILON#M#I#N/EPSILON#M#A#X = 0 OU -1, SELON L'AXE CRISTALLOGRAPHIQUE 001. EN FATIGUE R#E#P#S#I#L#O#N=0, NOUS DEGAGEONS UN COMPORTEMENT GENERAL DES MICROSTRUCTURES DE DEFORMATION EN FONCTION DE DEUX PARAMETRES QUI SONT LA DEFORMATION TOTALE IMPOSEE ET LE NOMBRE DE CYCLES. AINSI, UNE SIMPLE TRACTION PROVOQUE LA LOCALISATION DE RESEAUX DE DISLOCATIONS AUX INTERFACES MATRICE/PRECIPITE PERPENDICULAIRES A 001 DE TELLE MANIERE QUE LES DISLOCATIONS EXCITEES SOIENT CELLES QUI RELAXENT L'ECART PARAMETRIQUE. PLUS LA DEFORMATION TOTALE IMPOSEE EST FORTE OU PLUS LE NOMBRE DE CYCLES EST GRAND, PLUS LA DEFORMATION SE REPARTIT DE FACON HOMOGENE (EXTENSION AUX COULOIRS VERTICAUX) TOUT EN REDUISANT L'ECART PARAMETRIQUE. UNE COALESCENCE DE TYPE N EST NOTE DES 200 CYCLES POUR LES PETITES QUANTITES DE DEFORMATION TOTALE IMPOSEE. EN FATIGUE R#E#P#S#I#L#O#N=-1, NOUS MONTRONS QUE LA COMPRESSION DEFORME LES COULOIRS VERTICAUX SANS APPARITION DE RESEAUX PUISQU'UN SEUL SYSTEME DE GLISSEMENT Y EST SOLLICITE. LA TRACTION DEFORME TOUJOURS LES COULOIRS HORIZONTAUX DE LA MEME MANIERE QU'EN FATIGUE REPETEE. NOUS MONTRONS PAR AILLEURS L'APPARITION EXTREMEMENT RAPIDE DE LA COALESCENCE DIRIGEE DE TYPE N (IDENTIQUE A CELUI OBTENU EN FLUAGE TRACTION POUR CE TYPE DE SUPERALLIAGE). LA SYNTHESE DE CES RESULTATS, ENRICHIE DE CONSIDERATIONS SUR L'EVOLUTION DES CONTRAINTES INTERNES (CONTRAINTES DE COHERENCE ET CONTRAINTES DUES A L'ECART PARAMETRIQUE) NOUS A PERMIS DE PROPOSER UN MODELE DE COMPORTEMENT QUI PREDIT (QUE CE SOIT EN FATIGUE R#E#P#S#I#L#O#N=0, R#E#P#S#I#L#O#N=-1, EN TRACTION OU COMPRESSION) LA NATURE ET LA LOCALISATION DES SYSTEMES DE GLISSEMENT ACTIVES AINSI QUE LA DISTRIBUTION QUALITATIVE DES CONTRAINTES INTERNES DU SUPERALLIAGE
Author: Joël Courbon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 318
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Book Description
LA DEFORMATION PLASTIQUE DES SUPERALLIAGES MONOCRISTALLINS A BASE DE NICKEL MET EN JEU UNE MATRICE CFC, DES PRECIPITES ORDONNES GAMMA PRIME CUBOIDAUX, AUX INTERFACES EN PLAN CUBIQUE. NOUS Y ETUDIONS LES EFFETS DE POLARITE DES DISLOCATIONS EN FONCTION DE LA CONTRAINTE APPLIQUEE, EN PARTICULIER LE CISAILLEMENT A HAUTE TEMPERATURE (MILLE KELVINS) DES PRECIPITES PAR DES DISLOCATIONS SUPER-SHOCKLEYS. NOUS MODELISONS LEUR FORMATION A PARTIR D'UNE DISLOCATION DE MATRICE, PAR GERMINATION D'UNE BOUCLE DE SHOCKLEY A L'INTERFACE PRECIPITE-MATRICE. NOUS MONTRONS QUE LA COMBINAISON DE TROIS FACTEURS EST NECESSAIRE A LEUR FORMATION: (I) LA DIFFERENCE ENTRE LES ENERGIES DE PAROI D'ANTIPHASE ET DE DEFAUT D'EMPILEMENT DE SUPERRESEAU (DES); (II) LA FORCE SUR LA BOUCLE DUE A LA CONTRAINTE APPLIQUEE; (III) L'ACTIVATION THERMIQUE. LA CONTRAINTE SELECTIONNE LA PARTIELLE QUI VA GERMER, ET DONC AUSSI LA NATURE INTRINSEQUE OU EXTRINSEQUE DU DES CREE. C'EST UNE CAUSE POSSIBLE DE L'ANISOTROPIE TRACTION-COMPRESSION. NOS ESSAIS DE FLUAGE, DE DEFORMATION DYNAMIQUE ET DE TRACTION IN-SITU DANS UN MICROSCOPE, SELON DES AXES DE CONTRAINTE NON STANDARD SONT COMPATIBLES AVEC LE MODELE, ET CARACTERISENT LA PLASTICITE DUE AUX SUPER-SHOCKLEYS
Author: Fabienne Touratier
Publisher:
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Category :
Languages : fr
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Book Description
Le MC2 est un superalliage base nickel monocristallin constitué d'une matrice austénitique gamma renforcée par des précipités intermétalliques ordonnés gamma'. Cet alliage est couramment utilisé pour des applications à très haute température telles que les aubes de turbines. Son comportement aux très hautes températures est ici étudié en abordant deux aspects. Une modification du comportement en fluage anisotherme à 1150°C, où apparaissent une augmentation de la vitesse de fluage et une diminution de la durée de vie, ainsi qu'une direction de coalescence orientée des radeaux à 45° de la contrainte appliquée. Des essais de fluage isothermes et anisothermes à 1150°C, 1100°C et 950°C ont été réalisés et comparés à des simulations par éléments finis. Les microstructures obtenues ont été observées en microscopie électronique en balayage et à transmission. Nous proposons des mécanismes qui s'appuient sur la dissolution des radeaux, la montée des dislocations et des échanges de lacunes
