Interactions fatigue - fluage - corrosion sur la résistance à la fissuration des alliages de titane

Interactions fatigue - fluage - corrosion sur la résistance à la fissuration des alliages de titane PDF Author: Yvan Chabanne
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Languages : fr
Pages : 274

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L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE ET DE LA COMPOSITION CHIMIQUE SUR LA TENUE EN PROPAGATION EST EFFECTUEE A 500\C SUR LES ALLIAGES DE TITANE TI6246, TI6242 ET IMI834 SOUS DEUX NUANCES MICROSTRUCTURALES. LA PRISE EN COMPTE DES PARAMETRES MECANIQUES (RAPPORT DE CHARGE, FREQUENCE), DE L'ENVIRONNEMENT (COMPARAISON AIR/VIDE) ET DES EFFETS COUPLES OXYDATION-FERMETURE DE FISSURE, MONTRE DANS TOUS LES CAS, UNE MEILLEURE RESISTANCE DE L'ALLIAGE IMI834 PRESENTANT NOTAMMENT UNE FRACTION VOLUMIQUE DE PHASE ELEVEE. UNE MODELISATION DE LA PROPAGATION EN FATIGUE-CORROSION EST PROPOSEE, EN TENANT COMPTE DES PRESSIONS PARTIELLES DE VAPEUR D'EAU ET D'OXYGENE, DE LA FREQUENCE ET DE L'AMPLITUDE DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE K. LE ROLE MODERATEUR DE L'OXYGENE EST CONSIDERE PAR RAPPORT A CELUI DE LA VAPEUR D'EAU, MONTREE COMME L'ELEMENT RESPONSABLE DE LA BAISSE DE RESISTANCE EN COMPARAISON DU MILIEU INERTE (VIDE). L'EFFET DU NIVEAU DE K M A X SUR LA FISSURATION EST ETUDIE SUR L'ALLIAGE TI6246 ENTRE LA TEMPERATURE AMBIANTE ET 500\C. A L'AMBIANTE, UN MECANISME DE TYPE RUPTURE DIFFEREE, SUPPOSANT FAIRE INTERVENIR UNE FRAGILISATION DU MATERIAU PAR L'INTERVENTION DE L'HYDROGENE INTERNE, EST MIS EN EVIDENCE ET CONDUIT A LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION EN FATIGUE POUR K M A X VOISIN DE 70% DE LA TENACITE K I C. UNE MODELISATION TENANT COMPTE DES PROPRIETES MECANIQUES DE L'ALLIAGE EST PROPOSEE POUR TRADUIRE CET EFFET DE NON-SEUIL A L'AMBIANTE, TANT A L'AIR QUE SOUS VIDE. A 500\C, UN PROCESSUS DE TYPE FLUAGE S'AJOUTE A CELUI DE FATIGUE ET CONDUIT, COMME A L'AMBIANTE, A LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION. LES EFFETS COUPLES EN FATIGUE D'UN NIVEAU MODERE DE K M A X (30% DE K I C) ET D'UNE ATMOSPHERE HUMIDE A LA TEMPERATURE DE 500\C SONT ETUDIES SUR LE TI6246, ET PERMETTENT DE DEFINIR LES CONDITIONS D'APPARITION D'UN MECANISME DE CORROSION-SOUS-CONTRAINTE, SE TRADUISANT, LA ENCORE, PAR LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION ET PAR UNE FORTE ACCELERATION DES VITESSES.

Interactions fatigue - fluage - corrosion sur la résistance à la fissuration des alliages de titane

Interactions fatigue - fluage - corrosion sur la résistance à la fissuration des alliages de titane PDF Author: Yvan Chabanne
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Pages : 274

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L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE ET DE LA COMPOSITION CHIMIQUE SUR LA TENUE EN PROPAGATION EST EFFECTUEE A 500\C SUR LES ALLIAGES DE TITANE TI6246, TI6242 ET IMI834 SOUS DEUX NUANCES MICROSTRUCTURALES. LA PRISE EN COMPTE DES PARAMETRES MECANIQUES (RAPPORT DE CHARGE, FREQUENCE), DE L'ENVIRONNEMENT (COMPARAISON AIR/VIDE) ET DES EFFETS COUPLES OXYDATION-FERMETURE DE FISSURE, MONTRE DANS TOUS LES CAS, UNE MEILLEURE RESISTANCE DE L'ALLIAGE IMI834 PRESENTANT NOTAMMENT UNE FRACTION VOLUMIQUE DE PHASE ELEVEE. UNE MODELISATION DE LA PROPAGATION EN FATIGUE-CORROSION EST PROPOSEE, EN TENANT COMPTE DES PRESSIONS PARTIELLES DE VAPEUR D'EAU ET D'OXYGENE, DE LA FREQUENCE ET DE L'AMPLITUDE DU FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE K. LE ROLE MODERATEUR DE L'OXYGENE EST CONSIDERE PAR RAPPORT A CELUI DE LA VAPEUR D'EAU, MONTREE COMME L'ELEMENT RESPONSABLE DE LA BAISSE DE RESISTANCE EN COMPARAISON DU MILIEU INERTE (VIDE). L'EFFET DU NIVEAU DE K M A X SUR LA FISSURATION EST ETUDIE SUR L'ALLIAGE TI6246 ENTRE LA TEMPERATURE AMBIANTE ET 500\C. A L'AMBIANTE, UN MECANISME DE TYPE RUPTURE DIFFEREE, SUPPOSANT FAIRE INTERVENIR UNE FRAGILISATION DU MATERIAU PAR L'INTERVENTION DE L'HYDROGENE INTERNE, EST MIS EN EVIDENCE ET CONDUIT A LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION EN FATIGUE POUR K M A X VOISIN DE 70% DE LA TENACITE K I C. UNE MODELISATION TENANT COMPTE DES PROPRIETES MECANIQUES DE L'ALLIAGE EST PROPOSEE POUR TRADUIRE CET EFFET DE NON-SEUIL A L'AMBIANTE, TANT A L'AIR QUE SOUS VIDE. A 500\C, UN PROCESSUS DE TYPE FLUAGE S'AJOUTE A CELUI DE FATIGUE ET CONDUIT, COMME A L'AMBIANTE, A LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION. LES EFFETS COUPLES EN FATIGUE D'UN NIVEAU MODERE DE K M A X (30% DE K I C) ET D'UNE ATMOSPHERE HUMIDE A LA TEMPERATURE DE 500\C SONT ETUDIES SUR LE TI6246, ET PERMETTENT DE DEFINIR LES CONDITIONS D'APPARITION D'UN MECANISME DE CORROSION-SOUS-CONTRAINTE, SE TRADUISANT, LA ENCORE, PAR LA DISPARITION DU SEUIL DE PROPAGATION ET PAR UNE FORTE ACCELERATION DES VITESSES.

De la corrosion sous contrainte à la fatigue-corrosion

De la corrosion sous contrainte à la fatigue-corrosion PDF Author: Michel Rebiere
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Pages : 227

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L'ANALYSE DE LA RESISTANCE LA FATIGUE CORROSION (DANS LE DOMAINE DE LA FATIGUE OLIGOCYCLIQUE) EN MILIEU CHLORURE AQUEUX AU POTENTIEL DE CORROSION LIBRE D'ALLIAGES D'ALUMINIUM A DURCISSEMENT STRUCTURAL (AL-ZN-MG ET AL-LI-CU) A PERMIS DE MONTRER L'EXISTENCE DE RELATIONS ENTRE LES MECANISMES D'AMORCAGE DES FISSURES ET LA VITESSE DE DEFORMATION. AINSI LA CORROSION SOUS CONTRAINTE EST GENERATRICE DE FISSURES AUX BASSES VITESSES DE DEFORMATION. PAR CONTRE, L'AMORCAGE DES FISSURES RESULTANT DE L'ACTION COMBINEE DE LA LOCALISATION DE LA DEFORMATION ET DE LA RUPTURE DU FILM PASSIF EST OBSERVE AUX VITESSES DE DEFORMATION ELEVEES. LA SENSIBILITE A LA PIQURATION DE L'ALUMINIUM-LITHIUM EN MILIEU CHLORURE EST A L'ORIGINE DE DEUX TYPES D'AMORCAGES RENCONTRES AUX VITESSES DE DEFORMATION INTERMEDIAIRES, LA TAILLE ET LA DISTRIBUTION DES PIQURES AGISSENT ALORS SUR LA DUREE DE VIE EN FATIGUE-CORROSION. UNE POLARISATION CATHODIQUE PEUT INDUIRE UNE FRAGILISATION PAR L'HYDROGENE DANS CES DEUX ALLIAGES S'IL EXISTE DES SITES FAVORABLES A UNE DECHARGE LOCALISEE DE L'HYDROGENE

Tolérance au dommage avec prise en compte des interactions fatigue-fluage de l'alliage d'aluminium 2650

Tolérance au dommage avec prise en compte des interactions fatigue-fluage de l'alliage d'aluminium 2650 PDF Author: Grégory Odemer
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Pages : 282

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Cette étude s'inscrit dans le cadre du développement d'un futur avion civil de transport supersonique. L'évolution des normes de certification imposant de dimensionner les éléments du fuselage en tolérance au dommage, il devient nécessaire de caractériser et d'identifier les mécanismes contrôlant la propagation à haute température (130-175°C) du matériau choisi pour le fuselage pour des chargements où des interactions fatigue-fluage sont possibles. Le matériau présélectionné pour le fuselage l'alliage d'aluminium 2650 T6. Celui-ci présente une résistance intrinsèque à la fatigue haute fréquence comparable à celle des alliages d'aluminium de la même famille. L'effet d'environnement, principalement lié à l'effet d'adsorption de vapeur d'eau, est peu important à température ambiante et reste sensiblement inchangé dans la gamme 130-175°C. La diminution de la résistance en fluage de l'alliage, lorsque la température augmente, est accompagnée d'une augmentation du taux de rupture intergranulaire, en début de propagation en liaison (avec l'activation de la diffusion de lacunes et la cavitation). La fissuration de fatigue-fluage se caractérise par un endommagement de type fluage dépendant du temps se produisant à partir d'une valeur critique de la période d'essai quel que soit l'environnement considéré. L'effet d'environnement est associé à un effet du chargement cyclique sur cet endommagement dépendant du temps qui est moins important que l'endommagement de fluage ce qui tend globalement à ralentir la fissuration. Sous vide, l'interaction fatigue-fluage est tout d'abord légèrement néfaste en début de propagation puis absente ce qui revient alors à assimiler la propagation dépendante du temps à la propagation de fluage pur.

Etude du comportement en fissuration par fatigue des alliages intermétalliques TiAl

Etude du comportement en fissuration par fatigue des alliages intermétalliques TiAl PDF Author: Catherine Mabru
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Pages : 279

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DE PAR LEURS PROPRIETES ATTRAYANTES (BONNE RESISTANCE A LA CORROSION, A L'OXYDATION ET AU FLUAGE, EXCELLENTE RETENTION DE MODULE, RESISTANCE RAISONNABLE A HAUTE TEMPERATURE, FAIBLE DENSITE), LES ALLIAGES BASES SUR LE COMPOSE INTERMETALLIQUE TIAL SONT PRESSENTIS DANS DES APPLICATIONS STRUCTURALES A HAUTE TEMPERATURE. L'INTERET INDUSTRIEL CROISSANT, LA CONNAISSANCE DES PROPRIETES D'USAGE CONSTITUE UNE ETAPE ESSENTIELLE. EN PARTICULIER, LA CONNAISSANCE DE LA TENUE A LA FATIGUE ET NOTAMMENT LA RESISTANCE A LA FISSURATION EST SOUVENT INDISPENSABLE POUR LE DIMENSIONNEMENT DES PIECES. CETTE ETUDE EST DONC CONSACREE A L'ANALYSE DE LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE DANS UN ALLIAGE INTERMETALLIQUE A BASE TIAL, AVEC UNE ATTENTION PARTICULIERE PORTEE AUX ROLES RESPECTIFS DE DIFFERENTS FACTEURS TELS QUE LA FERMETURE DE FISSURE, LA TEMPERATURE, LA MICROSTRUCTURE ET L'ENVIRONNEMENT. UNE CARACTERISATION DETAILLEE DU COMPORTEMENT EN FISSURATION PAR FATIGUE EST EFFECTUEE POUR DIFFERENTES CONDITIONS D'ENVIRONNEMENT ET DE TEMPERATURE. L'EXAMEN DE LA PROPAGATION SOULIGNE LE CARACTERE DIFFUS DE L'ENDOMMAGEMENT EN POINTE DE FISSURE ET LA SIMILITUDE DES MECANISMES DE RUPTURE INTERVENANT SOUS LES DIFFERENTES CONDITIONS D'ESSAI. IL EST MONTRE QUE LE CONCEPT DE FERMETURE DE FISSURE INTRODUIT POUR LES ALLIAGES CONVENTIONNELS S'APPLIQUENT EGALEMENT AU CAS DES COMPOSES INTERMETALLIQUES ET CORRESPOND PRINCIPALEMENT A UNE FERMETURE INDUITE PAR LA RUGOSITE. L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA MICROSTRUCTURE SUR LE COMPORTEMENT INTRINSEQUE EST ETROITEMENT LIEE A UN EFFET DE LA TENACITE DANS LE DOMAINE DES VITESSES DE PROPAGATION ELEVEES. UNE LOI DECRIVANT LE COMPORTEMENT INTRINSEQUE A DIFFERENTES TEMPERATURES EST PROPOSEE. ENFIN, UN FORT EFFET DE L'ENVIRONNEMENT SUR LA RESISTANCE A LA PROPAGATION EST MIS EN EVIDENCE. LA VAPEUR D'EAU EST IDENTIFIEE COMME ESPECE ACTIVE A TEMPERATURE AMBIANTE ET SEMBLE EGALEMENT ETRE UN FACTEUR DETERMINANT A HAUTE TEMPERATURE.

Effets de la température et de l'environnement sur la résistance à la fatigue d'alliages de titane

Effets de la température et de l'environnement sur la résistance à la fatigue d'alliages de titane PDF Author: Sandrine Mailly
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Pages : 229

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LES ALLIAGES DE TITANE SONT UTILISES DANS LE DOMAINE AERONAUTIQUE POUR LEUR LEGERETE ET LEUR BONNE RESISTANCE A HAUTE TEMPERATURE. L'OBJECTIF DE LA PRESENTE ETUDE EST DE DETERMINER LES FACTEURS GOUVERNANT LA RESISTANCE A LA FATIGUE DE DEUX ALLIAGES DE TITANE : LE TI 6246 (ALLIAGE ALPHA/BETA FORGE BETA) ET L'IMI 834 (ALLIAGE QUASI-ALPHA). LE PREMIER A PERMIS D'ETABLIR L'EFFET DE LA TEMPERATURE (DE 20C A 500C) ET DE L'ENVIRONNEMENT (AIR-VIDE) POUR DES DUREES DE VIE INFERIEURES A 10#7 CYCLES. LES TRAVAUX EFFECTUES ONT PERMIS DE CERNER L'INFLUENCE DES PARAMETRES MECANIQUES ET MICROSTRUCTURAUX SUR LES DIFFERENTS STADES DE L'ENDOMMAGEMENT (AMORCAGE ET PROPAGATION DES FISSURES). LES OBSERVATIONS FRACTOGRAPHIQUES ONT REVELE UNE MODIFICATION DES PROCESSUS D'AMORCAGE (PASSAGE D'UNE RUPTURE PROVENANT DE LA SURFACE DE L'ECHANTILLON A UNE RUPTURE INTERNE) SELON LE NIVEAU DE LA CONTRAINTE APPLIQUEE QUELLES QUE SOIENT LES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET D'ENVIRONNEMENT. CETTE MODIFICATION CONDITIONNE TRES FORTEMENT LE COUPLAGE ENDOMMAGEMENT-ENVIRONNEMENT ET DONC LA RESISTANCE DU MATERIAU. L'EFFET MARQUE DE L'ENVIRONNEMENT A HAUTE TEMPERATURE RESULTE DES INTERACTIONS ENTRE LES PROCESSUS D'OXYDATION ET/OU LA DISSOCIATION DE LA VAPEUR D'EAU ET LE NIVEAU DE DEFORMATION PLASTIQUE CYCLIQUE. IL A ETE MONTRE QUE LA COUCHE D'OXYDE SEULE NE PEUT EXPLIQUER L'ABAISSEMENT DE LA RESISTANCE A L'AMORCAGE. LES RESULTATS A 500C OBTENUS SUR LE SECOND ALLIAGE (IMI 834) DONT LES CONDITIONS MICROSTRUCTURALES SONT DIFFERENTES DU TI 6246 ONT PERMIS DE CONFORTER CES ANALYSES.

Influence de l'environnement et de la température sur la fissuration par fatigue des alliages de titane

Influence de l'environnement et de la température sur la fissuration par fatigue des alliages de titane PDF Author: Sandrine Lesterlin
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Pages : 292

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LE TITANE ENTRE COMME ELEMENT DE BASE DANS DES ALLIAGES PRESENTANT UNE RESISTANCE MECANIQUE SPECIFIQUE ELEVEE NOTAMMENT A HAUTE TEMPERATURE. CES ALLIAGES SONT TRES UTILISES DANS LE DOMAINE AERONAUTIQUE, EN PARTICULIER POUR LA FABRICATION DE TURBOMACHINES. L'AUGMENTATION DES TEMPERATURES DE FONCTIONNEMENT NECESSAIRES A L'ACCROISSEMENT DES PERFORMANCES, NECESSITE UNE CARACTERISATION DE CES ALLIAGES EN FATIGUE AFIN DE S'ASSURER DE LEUR STABILITE STRUCTURALE EN SERVICE. L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE, DE L'AMBIANTE A 500C, EN FISSURATION PAR FATIGUE EST ETUDIEE SUR PLUSIEURS ALLIAGES DE TITANE ET EN PARTICULIER SUR UN ALLIAGE DE NOUVELLE GENERATION. IL EST MONTRE QUE LORSQUE LA TEMPERATURE AUGMENTE, CES ALLIAGES, LORSQU'ILS SONT SOUMIS A DES SOLLICITATIONS CYCLIQUES, PRESENTENT UNE DEGRADATION IMPORTANTE DE LEUR RESISTANCE TOUT PARTICULIEREMENT A 500C. DES ESSAIS DE REFERENCE SOUS VIDE ET SOUS ENVIRONNEMENTS CONTROLES ONT PERMIS D'ATTRIBUER CET EFFET PARTICULIEREMENT NEFASTE A L'ACTION DE LA VAPEUR D'EAU. UNE MODELISATION DE LA PROPAGATION DES FISSURES EN FATIGUE A CHAUD ET TENANT COMPTE DE L'INFLUENCE DE L'ENVIRONNEMENT EST PROPOSEE

Etude expérimentale du comportement en fluage et corrosion sous contrainte d'un titane non allié de grade 4

Etude expérimentale du comportement en fluage et corrosion sous contrainte d'un titane non allié de grade 4 PDF Author: Hélène Paties
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Languages : fr
Pages : 195

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Le comportement en fluage et corrosion sous contrainte d'un titane non allié de grade 4 noté T60 est analysé en laboratoire afin d'identifier les mécanismes d'endommagement par fissuration d'un joint soudé d'une pièce en service de la DGA. A partir des conditions de mise en forme et des conditions de service, l'endommagement a pu être reproduit en laboratoire, via des sollicitations de fluage et de corrosion sous contrainte. Dans l'étude du comportement en fluage, l'influence de la charge imposée, de la température et de la vitesse de chargement est prise en compte. Une contrainte seuil, délimitant les domaines de fluage-saturation et de fluage-rupture est nettement mise en évidence. Dans le domaine du fluage-rupture, non seulement la charge imposée mais aussi la température aggravent l'endommagement (via la valeur de la contrainte seuil et du type de faciès de rupture), laissant apparaître des " conditions de fragilité " du matériau. Des essais de fluage-corrosion conduits pour reproduire les conditions de service de la pièce expertisée montrent : (i) une sensibilité au potentiel d'abandon avec une accélération du temps d'amorçage des fissures, (ii) une forte diminution de l'allongement à rupture potentiel cathodique avec un aspect fragile des faciès de rupture décrits en terme de pourcentage de clivage par rapport au fluting. Les effets de l'hydrogène sont ainsi évoqués. Ces résultats conduisent à la proposition d'un scénario d'endommagement par fissuration de la pièce, qui comprend le début de propagation par fluage-corrosion de fissures amorcées lors du soudage. Plus les fissures progressent, plus l'endommagement de fluage prend de l'importance. Une discussion en terme de faciès de rupture (fluting et clivage) permet d'étayer le scénario proposé et ouvre de nouvelles perspectives sur le comportement mécanique du titane non allié en présence d'hydrogène.

Interactions fatigue-fluage sur le comportement en fissuration à haute température des superalliages pour disques de turbine. Effets d'oxydation

Interactions fatigue-fluage sur le comportement en fissuration à haute température des superalliages pour disques de turbine. Effets d'oxydation PDF Author: Christophe Carbou
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Languages : fr
Pages : 241

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CETTE ETUDE PORTE SUR LE COMPORTEMENT EN FISSURATION A 750\C DE SUPERALLIAGES A BASE DE NICKEL POUR DISQUES DE TURBINE. CES ALLIAGES AVAIENT SURTOUT ETE AMPLEMENT ETUDIES JUSQU'AUX TEMPERATURES DE 600-650\C MAIS LE DEVELOPPEMENT DES NOUVEAUX MOTEURS NECESSITE UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES INTERACTIONS POSSIBLES ENTRE LES DIFFERENTS FACTEURS QUE SONT LA FATIGUE, LE FLUAGE ET L'OXYDATION QUI GOUVERNENT L'ENDOMMAGEMENT AUX PLUS HAUTES TEMPERATURES. A 750\C, LE MODE DE FISSURATION INTERGRANULAIRE ENTRAINE UNE FORTE SENSIBILITE DES ALLIAGES AUX PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX. UNE ETUDE DE FOND A ETE CONDUITE SUR LES INTERACTIONS FATIGUE-FLUAGE SUR UNE MICROSTRUCTURE DE REFERENCE D'UN ALLIAGE : L'ASTROLOY ATGP3. LES TENDANCES OBSERVEES ONT ETE VALIDEES SUR D'AUTRES MICROSTRUCTURES DE CE MATERIAU OU SUR D'AUTRES ALLIAGES : LE N18 OU SUR LE NR3 RECEMMENT DEVELOPPE PAR L'ONERA. L'ETUDE A ETE ABORDEE EN DECOUPLANT LES EFFETS DE FLUAGE ET D'OXYDATION, TOUS DEUX THERMIQUEMENT ACTIVES, PAR UNE CARACTERISATION EN FATIGUE-FLUAGE SOUS VIDE. LA METHODE EXPERIMENTALE MISE AU POINT, BASEE SUR LE SUIVI ELECTRIQUE DE LA FISSURE, A PERMIS DE DISTINGUER LA PROPAGATION A CHAQUE REMISE EN CHARGE DE CELLE SURVENANT PENDANT LE PALIER POUR LES SPECTRES DE CHARGEMENT TRAPEZOIDAUX APPLIQUES. DES INTERACTIONS ENTRE L'ENDOMMAGEMENT CYCLIQUE ET STATIQUE ONT AINSI PU ETRE IDENTIFIEES ET QUANTIFIEES POUR ABOUTIR A UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE PROPAGATION QUI INTEGRE LES PARAMETRES DE FISSURATION QUE SONT LA FORME DU SPECTRE DE CHARGEMENT ET LE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE. PAR AILLEURS, DES ESSAIS SOUS AIR ONT ETE CONDUITS POUR PERMETTRE D'IDENTIFIER LES EFFETS COMPLEXES DE L'ENVIRONNEMENT A 750\C. L'EVOLUTION DE LA PRECIPITATION GAMMA PRIME INTRAGRANULAIRE

Étude d'alliages de titane haute température

Étude d'alliages de titane haute température PDF Author: Zéline Hervier
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Languages : fr
Pages : 17

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Les rouets et les flasques des turbomachines d'hélicoptères aujourd'hui en alliage de titane sont soumis à des sollicitations thermiques accrues. L'objectif de ce travail est d'évaluer les propriétés mécaniques à haute température (fluage et corrosion sous contrainte) des traitements thermomécaniques effectués sur ces pièces par la société Aubert et Duval dans le but d'accroître la résistance mécanique à chaud des alliages de titane. L'observation des microstructures a souligné le rôle majeur de la vitesse de refroidissement après traitement thermique sur le taux d'alpha primaire final, et ce d'autant plus qu'il est effectué à haute température. La croissance des nodules est en effet contrôlée par la diffusion. L'étude du fluage a été axées sur la construction de courbes d'iso-amplitude de déformation primaire, d'iso-vitesses stationnaire et d'iso-durée de vie dans le plan contrainte / température. La superposition des courbes tracées a permis de constater que sur la plage de contraintes et températures étudiée, le Ti6242 forgé, apporte un faible gain en fluage, par comparaison au Ti6242 forgé •/,. L'IMI834 apporte quant à lui un gain plus important. A partir de ces courbes, des lois de comportement et d'endommagement du Ti6242 forgé•/, ont été identifiées. Une modélisation du fluage sur éprouvette entaillée a alors été mise en oeuvre. Enfin, les risques d'initiation de fissure encourus lors de dépôts de sel sur les rouets fonctionnant en environnement maritime (off-shore) à hautes températures ont été évalués. Les courbes d'iso durée de vie tracées mettent en évidence un abattement d'un facteur supérieur à 10 sur les durées de vie en fluage, avec le cycle actuel (contrainte constante et cycles thermiques de 24h). Un cycle plus représentatif des missions devra être défini pour préciser pour chaque contrainte la frontière thermique délimitant l'apparition du phénomène de corrosion sous contrainte.

Résistance à la fissuration en fatigue à temperature élevée de l'alliage TA6V

Résistance à la fissuration en fatigue à temperature élevée de l'alliage TA6V PDF Author: WAJAN.. BERATA
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Languages : fr
Pages : 175

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UNE ETUDE DE LA FISSURATION EN FATIGUE DE L'ALLIAGE DE TITANE TA6V SOUS FORME STRUCTURALE BIPHASEE A ETE ENTREPRISE AVEC TROIS NUANCES DE MICROSTRUCTURE DANS DIFFERENTES CONDITIONS D'ENVIRONNEMENT ET DE TEMPERATURE. L'INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE S'EST AVEREE LIMITEE A L'AMBIANTE EN PRECISANT TOUTEFOIS QU'UNE NUANCE PRESENTANT UNE PROPORTION DE PHASE ALPHA IMPORTANTE CONSTITUEE D'UNE PART DE GRAINS EQUI-AXES ET DE LAMELLES, D'AUTRE PART PRESENTE LA MEILLEURE RESISTANCE A LA FISSURATION. LE MECANISME PROPOSE REPOSE SUR LA PRESENCE DE PHASE D'INTERFACE PERMETTANT LA FORMATION DE FISSURES SECONDAIRES CE QUI CONDUIT A LA REDUCTION DE L'INTENSITE DES CONCENTRATIONS DE CONTRAINTE EN POINTE DE FISSURE PRINCIPALE ET EN CONSEQUENCE A LA DIMINUTION DE LA VITESSE DE PROPAGATION. L'INFLUENCE DE L'ENVIRONNEMENT A PU ETRE MISE EN EVIDENCE GRACE AUX ESSAIS DE REFERENCE EN MILIEU INERTE. ON RETIENDRA D'UNE MANIERE GENERALE QUE LES ESSAIS A L'AIR AMBIANT CONDUISENT A UNE ACCELERATION DE LA VITESSE DE PROPAGATION PAR RAPPORT AU VIDE QU'ON PEUT ATTRIBUER A UN PROCESSUS DE FRAGILISATION DU MATERIAU INDUIT PAR LA VAPEUR D'EAU OU L'OXYGENE. LES ESSAIS EFFECTUES A TEMPERATURES ELEVEES A L'AIR AMBIANT ET A R VARIABLE ONT REVELE DEUX MECANISMES DE PROPAGATION DISTINCTS SUIVANT LE DOMAINE DE VITESSE CONSIDEREE: UNE PROPAGATION LIEE AUX PROCESSUS D'ADSORPTION POUR LES VITESSES MOYENNES SEMBLANT ATTEINDRE UNE SATURATION POUR UNE TEMPERATURE SITUEE AUTOUR DE 300C A UNE FREQUENCE D'ESSAI DE 0,5 HZ ET UNE PROPAGATION ASSISTEE PAR LA FRAGILISATION ATTRIBUEE A L'OXYGENE DANS LE DOMAINE DES BASSES VITESSES OU LA SATURATION SEMBLE S'EFFECTUER AUTOUR DE 400C POUR UNE FREQUENCE D'ESSAI DE 0,5 HZ. LA PROPAGATION SOUS VIDE ET PARTICULIEREMENT A 300C A REVELE DANS LE DOMAINE DES BASSES VITESSES UN REGIME DE PROPAGATION LENTE APPELE PSEUDOSTADE I OU UN SEUL SYSTEME DE GLISSEMENT SEMBLE ACTIVE. POUR LES VITESSES SUPERIEURES ON RETROUVE COMME A L'AIR AMBIANT UN REGIME DE PROPAGATION EN STADE II IMPLIQUANT LA MISE EN UVRE DE PLUSIEURS SYSTEMES DE GLISSEMENT