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Etude De La Deterioration Par Oxydation Haute Temperature Et Interdiffusion De Systemes Revetement Superalliage A Base De Nickel Prevision De Duree De Vie
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Book Synopsis Étude de la détérioration par oxydation haute température et interdiffusion de systèmes revêtement-superalliage à base de nickel. Prévision de durée de vie by : Nadia Vialas
Download or read book Étude de la détérioration par oxydation haute température et interdiffusion de systèmes revêtement-superalliage à base de nickel. Prévision de durée de vie written by Nadia Vialas and published by . This book was released on 2004 with total page 193 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'est intéressé à la détérioration, par oxydation et interdiffusion, de systèmes revêtement/superalliage à base de nickel, utilisés pour les aubes de turbine à gaz. Trois superalliages ont été étudiés : CMSX-4, SCB et IN792, revêtus par un aluminiure modifié au platine (RT22 ou CN91) ou par un revêtement NiCoCrA1YTa. Les cinétiques d'oxydation ont été déterminés entre 900°C et 1150°C. Des essais d'oxydation cyclique "long terme" de 15000h à 990°C et 1050°C, et "court terme" de 1800h à 1050°C, ont été effectués. Ils ont mis en évidence l'effet de la nature du superalliage, sur la résistance des systèmes RT22 ou CN91/superalliage et le rôle majeur de l'interdiffuion. Puis, le suivi des évolutions microstructurales et chimiques des systèmes revêtement/superalliage, a permis d'affiner les données à utiliser pour le modèle de prévision de durée de vie. Ces investigations ont mis en évidence la nécessité de prendre en compte, dans le modèle de diffusion, les transformations de phases, la présence de précipités et le déplacement des interfaces. Enfin, le critère de fin de vie le plus pertinent pour estimer la durée de vie des systèmes a été déterminé.
Book Synopsis Influence du cyclage thermique sur les comportements en oxydation-corrosion et en fluage de systèmes MCrAlY-superalliage à base de nickel by : Aymeric Raffaitin
Download or read book Influence du cyclage thermique sur les comportements en oxydation-corrosion et en fluage de systèmes MCrAlY-superalliage à base de nickel written by Aymeric Raffaitin and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Oxydation de superalliages protégés par des revètements M Cr Al Y Ta projetés sous plasma by : Abdecharif Boumaza
Download or read book Oxydation de superalliages protégés par des revètements M Cr Al Y Ta projetés sous plasma written by Abdecharif Boumaza and published by . This book was released on 1987 with total page 137 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: MECANISME D'OXYDATION DE DEUX SUPERALLIAGES (IN100 ET CMSX2) PROTEGES PAR DES REVETEMENTS DE TYPE NICOCRALY ET CONICRALY DEVELOPPANT UNE COUCHE D'ALUMINE. MISE EN EVIDENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES AFFECTANT LA RESISTANCE A L'OXYDATION. RECENSEMENT DES FACTEURS ESSENTIELS A CONSIDERER LORS DU CHOIX D'UN MATERIAU POUR QU'IL PRESENTE UNE RESISTANCE A L'OXYDATION OPTIMALE DANS DES CONDITIONS PRECISES D'UTILISATION
Book Synopsis OXYDATION DE SUPERALLIAGES A BASE DE NICKEL. IDENTIFICATION DES MECANISMES ET CONSEQUENCES SUR LE MODE DE PROPAGATION DES FISSURES EN FATIGUE A HAUTE TEMPERATURE by : REGINE.. MOLINS-GERVAIS
Download or read book OXYDATION DE SUPERALLIAGES A BASE DE NICKEL. IDENTIFICATION DES MECANISMES ET CONSEQUENCES SUR LE MODE DE PROPAGATION DES FISSURES EN FATIGUE A HAUTE TEMPERATURE written by REGINE.. MOLINS-GERVAIS and published by . This book was released on 1995 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE L'ETUDE EST DE PROPOSER UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE L'ENDOMMAGEMENT DES SUPERALLIAGES A BASE DE NICKEL PAR L'OXYDATION, CONDUISANT A UNE DEGRADATION DE LEURS PROPRIETES DE FISSURATION EN FATIGUE A 650C. EN S'APPUYANT LARGEMENT SUR LA MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION ANALYTIQUE, LES MECANISMES D'OXYDATION STATIQUE ET EN PARTICULIER LE STADE DE GERMINATION SONT ETUDIES. L'INFLUENCE DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DE LA MICROSTRUCTURE, DE LA PRESSION D'OXYGENE ET D'UNE PREDEFORMATION MECANIQUE SUR CE PREMIER STADE DU PROCESSUS D'OXYDATION EST DISCUTEE. DES ESSAIS DE PROPAGATION DE FISSURES SOUS DIFFERENTES PRESSIONS D'OXYGENE, DANS L'ALLIAGE 718, MONTRENT L'EXISTENCE D'UNE PRESSION DE TRANSITION DELIMITANT DEUX REGIMES DE PROPAGATION LIES AUX MODES D'OXYDATION. UNE RELATION EST ETABLIE ENTRE CES DEUX REGIMES ET LA NATURE DES PREMIERS GERMES FORMES. CETTE PRESSION DE TRANSITION NE DEPEND PAS DES CONDITIONS DE SOLLICITATION, FREQUENCE ET CHARGEMENT, MAIS DE LA TENEUR EN CHROME DU MATERIAU. DES ESSAIS SUPERPOSANT UN CRENEAU DE PRESSION A UN CYCLE DE CHARGEMENT MECANIQUE EN FATIGUE LENTE OU FATIGUE-FLUAGE PERMETTENT DE PRECISER LE MODE D'ENDOMMAGEMENT PAR L'OXYDATION. LA PROPAGATION DE LA FISSURE SE FAIT DE FACON CONTINUE, INDIQUANT QU'IL N'Y A PAS DEVELOPPEMENT D'UNE COUCHE D'OXYDE OU DE FRAGILISATION A LONGUE DISTANCE. CES ESSAIS INDIQUENT AUSSI LES PHASES DU CYCLE PENDANT LESQUELLES L'OXYDATION A UN EFFET ENDOMMAGEANT. IL S'AGIT DE LA FRACTION DU CYCLE OU LA VITESSE DE DEFORMATION EN POINTE DE FISSURE EST POSITIVE. SON IMPORTANCE DEPEND DE L'APTITUDE DU MATERIAU A RELAXER RAPIDEMENT LA CONTRAINTE. UN MODELE DE FRAGILISATION EST PROPOSE, BASE SUR LA FORMATION EN POINTE DE FISSURE DE GERMES DE NIO PENDANT CERTAINES PARTIES DU CYCLE DE SOLLICITATION. DES MODIFICATIONS CHIMIQUES ET MICROSTRUCTURALES DE CES ALLIAGES SONT PRECONISEES, PERMETTANT D'AMELIORER LEUR RESISTANCE A LA FISSURATION
Book Synopsis Etude du comportement en oxydation de nouveaux revêtements en aluminiure de nickel dopé au zirconiums by : Sarah Hamadi
Download or read book Etude du comportement en oxydation de nouveaux revêtements en aluminiure de nickel dopé au zirconiums written by Sarah Hamadi and published by . This book was released on 2009 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les aubes de turbine aéronautique fonctionnent dans des conditions extrêmes, car exposées en sortie de chambre de combustion à des gaz oxydants à très haute température. Elles sont constituées d’un superalliage à base de nickel, protégé soit par un revêtement simple aluminoformeur, soit par un système barrière thermique, le superalliage étant alors revêtu d’une couche de liaison aluminoformeuse et d’une couche isolante en zircone yttriée. En service, une couche d’alumine protectrice se développe en surface des aluminiures de nickel. L’utilisation actuelle d’un NiAl modifié au platine améliore l’adhérence de l'oxyde développé thermiquement sur le métal, mais son élaboration est coûteuse. Les éléments réactifs (dont Zr) sont connus pour améliorer l’adhérence de l’alumine sur les aluminiures de nickel, mais leurs mécanismes d’action dans le cas de revêtements restent à déterminer. Cette étude a été principalement menée sur des revêtements simples NiAl et NiAl(Zr). Nous avons constaté que le zirconium est très mobile dans l’ensemble du système, qu'il retarde le vieillissement du revêtement à 1100°C et évite la présence de cavités à l’interface métal / oxyde. Les travaux entrepris pour comprendre le rôle du zirconium sur la résistance en cyclage thermique ont révélé que ce dopant agit principalement aux premiers stades d’oxydation, en anticipant la formation d’alumine stable alpha. Cette influence du zirconium sur les temps courts d’oxydation permet de doubler la durée de vie du système en oxydation cyclique à 1100°C. Des éléments de comparaison de systèmes barrière thermique complets, comprenant une couche de liaison dopée ou non au zirconium, sont également proposés.
Book Synopsis Influence de l'eau (vapeur, liquide) et du régime d'oxydation sur la dégradation de revêtements alumino-formeurs sur superalliage à base nickel by : Maxime Brossard
Download or read book Influence de l'eau (vapeur, liquide) et du régime d'oxydation sur la dégradation de revêtements alumino-formeurs sur superalliage à base nickel written by Maxime Brossard and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En service, les matériaux constituant les aubes de turbine aéronautique (superalliages à base nickel) sont soumis à des environnements agressifs susceptibles d'altérer leurs propriétés structurales. Les atmosphères oxydantes impliquées sont en général complexes (O2, H2O, CO2, SO2, NOx...), la quantité d'eau présente pouvant en particulier varier selon le régime moteur et les conditions environnantes (nuages, précipitations, humidité de l'air). Pour apporter une protection contre l'oxydation à haute température, on met en œuvre des revêtements alumino-formeurs sur lesquels une barrière thermique peut, de plus, être déposée. Le présent travail se proposait donc d'étudier l'influence de l'eau, sous forme vapeur et/ou liquide, sur le comportement de revêtements alumino-formeurs de référence, ou développés au LaSIE (barbotine d'aluminium, électrodéposition de CeO2), selon différents régimes d'oxydation (isotherme et cyclique). Afin de se rapprocher des conditions en service, une démarche scientifique originale a été proposée avec la mise en œuvre de conditions de vieillissement et post-vieillissement variées, à haute température, lors des phases de refroidissement, ou encore à température ambiante. Les expériences menées ont montré qu'une introduction de vapeur d'eau n'a que peu d'effet en régime isotherme à 1100°C, notamment lorsqu'une couche d'alumine alpha s'est développée en surface. L'ajout d'eau à froid (humidité relative,gouttes d'eau) accroît l'écaillage des couches d'oxydes, au-delà d'un temps d'oxydation critique, alors que l'apport d'eau lors de la phase de refroidissement des cycles thermiques conduit à une dégradation catastrophique des aluminures de nickel par un mécanisme combinant fatigue thermique et piqûration.
Book Synopsis INFLUENCE D'UNE PROTECTION D'ALUMINIURE SUR L'ENDOMMAGEMENT DU SUPERALLIAGE A BASE NICKEL IN100 EN FATIGUE A HAUTE TEMPERATURE by : Hervé Bernard
Download or read book INFLUENCE D'UNE PROTECTION D'ALUMINIURE SUR L'ENDOMMAGEMENT DU SUPERALLIAGE A BASE NICKEL IN100 EN FATIGUE A HAUTE TEMPERATURE written by Hervé Bernard and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ALLIAGES POUR AUBES DE TURBINES AERONAUTIQUES SONT SOUMIS AU PROCESSUS DE FATIGUE A HAUTE TEMPERATURE SOUS L'EFFET DES SOLLICITATIONS DE FATIGUE THERMIQUE ET DE L'EFFORT, CENTRIFUGE. CES ALLIAGES SONT UTILISES MUNIS D'UN REVETEMENT DE PROTECTION CONTRE L'OXYDATION. LA THESE CARACTERISE L'INFLUENCE DE CE REVETEMENT SUR LES PROPRIETES MECANIQUES DE L'IN100. LA MAJEURE PARTIE DE CETTE ETUDE PORTE SUR L'IDENTIFICATION DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT DU COMPOSITE REVETEMENT SUBSTRAT EN FATIGUE MECANOTHERMIQUE. TOUTEFOIS, QUELQUES ESSAIS D'OXYDATION DE L'ALLIAGE REVETU ENTAILLE ONT ETE EFFECTUES. LA COURBE DE TRANSITION DUCTILE-FRAGILE DE L'ALLIAGE REVETU VIERGE ET PREOXYDE A ETE DETERMINEE. LES ESSAIS MENES EN FATIGUE OLIGOCYCLIQUE ISOTHERME ONT PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE LES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. LA FATIGUE THERMIQUE A PERMIS DE COMPARER L'ENDOMMAGEMENT SUR STRUCTURE AVEC L'ENDOMMAGEMENT SUR EPROUVETTE. DES CALCULS DE DUREE DE VIE DE L'ALLIAGE DANS LES DIFFERENTS CAS PRESENTES CI-DESSUS ONT ETE DEVELOPPES ET UTILISES GRACE A UN MODELE TENANT COMPTE DE L'INTERACTION FATIGUE-OXYDATION. L'ETAT DE CONTRAINTE DANS LE SUBSTRAT ET LE REVETEMENT A ETE CALCULE EN FATIGUE ANISOTHERME GRACE A UN CALCUL AUX ELEMENTS FINIS EN CONDITION VISCOPLASTIQUE ANISOTHERME BIMATERIAU REALISE AVEC LE CODE DE CALCUL ZEBULON
Book Synopsis Corrosion à haute température d'un alliage Ni20Cr et d'un superalliage Ni15Cr8Fe par le dioxyde de soufre by : Christian Mathieu
Download or read book Corrosion à haute température d'un alliage Ni20Cr et d'un superalliage Ni15Cr8Fe par le dioxyde de soufre written by Christian Mathieu and published by . This book was released on 1991 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire décrit les processus de ruine d'échantillons filiformes d'alliages base nickel (Ni20Cr et Ni15Cr8Fe) en présence de dioxyde de soufre, entre 400 et 1000°C. Le mode de dégradation est analysé d'abord en l'absence de contraintes externes grace à une étude de corrosion à haute température où les mécanismes réactionnels sont identifiés. En présence de contraintes externes mode l, l'action combinée de la dégradation mécanique et de l'attaque chimique est analysée à partir de la variation des paramètres mécaniques et de l'évaluation de la vitesse de fissuration du matériau métallique. Pour les deux alliages étudiés, entre 500 et 800°C la couche de corrosion est constituée principalement de Cr2O3, de NiO et Ni3S2. On observe un comportement mécanique comparable sauf en ce qui concerne l'allongement à la rupture. Pour le Ni20Cr, la vitesse de réaction est maximale entre 730 et 800°C ; cette accélération est attribuée principalement à une modification des mécanismes diffusionnels. Pour l'alliage Ni15Cr8Fe, on observe toujours une vitesse initiale de corrosion relativement importante entre 800 et 1000°C ; quant aux vitesses de fissuration, elles sont légèrement plus grandes que pour l'autre alliage, dans tout le domaine de température.
Book Synopsis Effet du vieillissement du superalliage base nickel N18 pour disques de turbines sur sa durabilité en fatigue et en fatigue-fluage à 700°C by : Benjamin Flageolet
Download or read book Effet du vieillissement du superalliage base nickel N18 pour disques de turbines sur sa durabilité en fatigue et en fatigue-fluage à 700°C written by Benjamin Flageolet and published by . This book was released on 2005 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les moteurs devant équiper un avion supersonique civil de deuxième génération devront avoir une durée de vie plus grande que les moteurs actuels, et présenter un rendement amélioré. Les disques de turbine seront en conséquence exposés de manière prolongée à des températures élevées, de l'ordre de 700 °C. L'enjeu de cette étude est d'analyser, dans ces conditions, l'évolution de la microstructure métallurgique du superalliage base nickel N18 induite par le maintien à haute température, et d'en évaluer les conséquences sur les processus contrôlant sa durée de vie en fatigue, en fluage, et en fatigue-fluage à 700 °C. Notre approche expérimentale s'est appuyée sur une caractérisation de la modification de la précipitation gamma', qui concerne essentiellement la population la plus fine (tertiaire), et sur divers types d’essais mécaniques à haute température. Nous proposons des approches de type LSW et LSW modifiée pour décrire la croissance des précipités tertiaires à court terme et pour rendre compte du fort ralentissement de la cinétique qui a été mis en évidence à long terme. Aucun effet du vieillissement n'a été noté lorsque le matériau est testé en fatigue. En revanche, une réduction significative de la durée de vie en fatigue-fluage est observée. Nous avons analysé celle-ci au travers de l'étude de l'endommagement du matériau, associé aux précipités gamma' primaires, mais aussi des forts couplages existant entre fatigue, fluage et oxydation dans ces conditions de sollicitation à très haute température
Book Synopsis Etude par frottement interne haute température de composés intermétalliques et de superalliages base nickel by : KHALID.. CHAKIB
Download or read book Etude par frottement interne haute température de composés intermétalliques et de superalliages base nickel written by KHALID.. CHAKIB and published by . This book was released on 1993 with total page 151 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DES SUPERALLIAGES BASE NICKEL DEVELOPPES POUR DES CONDITIONS SEVERES DE TEMPERATURE ET DE CONTRAINTE, AINSI QUE LES PHASES INTERMETALLIQUES LES COMPOSANT, ONT ETE ETUDIES PAR FROTTEMENT INTERIEUR EN BALAYAGE DE FREQUENCE DE L'AMBIANTE A 1200 K. AUX BASSES TEMPERATURES (350-450 K), DES EFFETS DE RELAXATION LIES A LA PRESENCE D'INTERSTITIELS ONT ETE OBTENUS DANS DES MONOCRISTAUX NI#3AL+HF ET TIAL ET DANS LE SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN AM1. AUX HAUTES TEMPERATURES (>850 K), DANS TOUS LES MATERIAUX ETUDIES, UN PIC DE RELAXATION LIE A LA MONTEE DES DISLOCATIONS PAR AUTO-DIFFUSION A ETE OBSERVE. CE MECANISME INTERVIENT FORTEMENT SUR LES PROPRIETES MECANIQUES, PAR EXEMPLE DANS L'ALLIAGE DE REVETEMENT NICOCRALYTA, IL ENTRAINE L'APPARITION DE LA DUCTILITE DANS LE MATERIAU. DES EFFETS COMPLEXES D'AMORTISSEMENT LIE A L'ORDRE ONT ETE MIS EN EVIDENCE DANS PLUSIEURS CAS: PIC DE RELAXATION INTENSE DANS LES POLYCRISTAUX NI#3AL ORDONNE LIE A LA PRESENCE DE FAUTES D'ORDRE ET EFFET D'AMORTISSEMENT NON THERMIQUEMENT ACTIVE DANS LE SUPERALLIAGE AM1 ET UN POLYCRISTAL A GRAINS NI#3AL ORDONNE ET DESORDONNE. CES RESULTATS ORIGINAUX SONT ANALYSES EN TERME DE DESORDRE LOCAL ET DE GRADIENT CHIMIQUE
Book Synopsis ETUDE DE L'OXYDATION D'ALLIAGES ALUMINOFORMEURS A BASE DE (NI, PD)AL ET (NI, PT)AL INFLUENCE D'UNE BARRIERE THERMIQUE by : FATIMA.. IBEGAZENE
Download or read book ETUDE DE L'OXYDATION D'ALLIAGES ALUMINOFORMEURS A BASE DE (NI, PD)AL ET (NI, PT)AL INFLUENCE D'UNE BARRIERE THERMIQUE written by FATIMA.. IBEGAZENE and published by . This book was released on 2000 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES BARRIERES THERMIQUES SONT DE REVETEMENTS PROTECTEURS POUR AUBES DE TURBINES AERONAUTIQUES DONT LA DEGRADATION EST EN PARTIE LIEE AU DEVELOPPEMENT D'UNE COUCHE D'OXYDE INTERFACIALE ENTRE LA CERAMIQUE ET LA SOUS-COUCHE METALLIQUE ET A SON EVOLUTION AU COURS DE MAINTIENS A HAUTE TEMPERATURE (ISOTHERMES ET CYCLIQUES). L'OBJET DE CETTE ETUDE EST D'ANALYSER LA FORMATION DE LA COUCHE D'OXYDE DANS UN SYSTEME D'INTERET INDUSTRIEL CONSTITUE D'UN SUPERALLIAGE MONOGRAIN, REVETU D'UNE SOUS-COUCHE EN ALUMINIURE MODIFIE PAR LE PLATINE ET D'UNE COUCHE DE ZIRCONE YTTRIEE EBPVD. DANS UN PREMIER TEMPS, UNE ETUDE COMPARATIVE PORTANT SUR L'OXYDATION DE REVETEMENTS -(NI,PD)AL ET -(NI,PT)AL SUR DEUX TYPES DE SUBSTRAT (IN100, AM1) A ETE ENTREPRISE. L'ANALYSE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE, SPECTROMETRIE RAMAN ET DIFFRACTION DE RAYONS X DE LA COUCHE D'OXYDE FORMEE ENTRE 1 ET 96H A 900\C ET A 1100\C A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DU PLATINOIDE SUR LES CONDITIONS DE FORMATION DE L'ALUMINE ALPHA. DE LARGES CAVITES INTERFACIALES SONT SYSTEMATIQUEMENT OBSERVEES. PAR AILLEURS, L'ETUDE DE COUPLES DE DIFFUSION DANS LES SYSTEMES TERNAIRES NI-AL-PD ET NI-AL-PT A 1100\C MONTRE QUE LE PLATINOIDE A POUR EFFET D'AUGMENTER LE COEFFICIENT DE DIFFUSION DE L'ALUMINIUM ET DE DIMINUER CELUI DU NICKEL (CAS DES COMPOSITIONS SOUS-STOECHIOMETRIQUES EN ALUMINIUM) CONDUISANT A UNE INVERSION DU RAPPORT DE CES COEFFICIENTS. LE COMPORTEMENT DU SYSTEME AM1/(NI,PT)AL/YPSZ A ETE ETUDIEE POUR DES DUREES ALLANT DE 24 A 600H A 1100\C (ET 100 CYCLES A 1000 CYCLES D'1H). DES OBSERVATIONS EN MICROSCOPIE A EMISSION DE CHAMP DE L'INTERFACE ALUMINE/METAL, ASSOCIEES A UNE QUANTIFICATION PAR ANALYSE D'IMAGES A PERMIS DE SUIVRE L'ENDOMMAGEMENT ET D'APPORTER DES ELEMENTS POUR UNE FUTURE MODELISATION DE LA DUREE DE VIE DE CES SYSTEMES. EN PLUS D'UNE VERSION STANDARD DU SUPERALLIAGE, UNE VERSION A FAIBLE TENEUR EN SOUFRE A ETE ETUDIEE EN VUE D'EVALUER L'EFFET DE CET ELEMENT SUR LES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT.
Author :Aurélie Vande Put (enseignante-chercheuse en sciences des matériaux).) Publisher : ISBN 13 : Total Pages :0 pages Book Rating :4.:/5 (758 download)
Book Synopsis Etude de l'influence du platine sur le comportement en oxydation d'un système barrière thermique comprenant une sous-couche NiCoCrAlYTa by : Aurélie Vande Put (enseignante-chercheuse en sciences des matériaux).)
Download or read book Etude de l'influence du platine sur le comportement en oxydation d'un système barrière thermique comprenant une sous-couche NiCoCrAlYTa written by Aurélie Vande Put (enseignante-chercheuse en sciences des matériaux).) and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La résistance à l'écaillage d'un système barrière thermique est fonction de la composition et microstructure des matériaux constituant le système, ainsi que des procédés utilisés pour son élaboration. Cette thèse s'intéresse à l'influence d'une couche de platine déposée à la surface du dépôt NiCoCrAlYTa (sous-couche) sur le comportement en oxydation du système barrière thermique. Une étude approfondie est d'abord menée afin d'identifier les atouts et points faibles en oxydation cyclique d'un système comprenant un revêtement NiCoCrAlYTa. La formation d'une couche d'oxyde composée non exclusivement d'alumine et l'importante rugosité de la sous-couche, favorisant les défauts au sein de la barrière thermique, accélèrent l'écaillage de la barrière thermique. Parallèlement, la présence de carbures de tantale au sein du dépôt ne suffit pas à stopper le titane qui diffuse depuis le superalliage jusqu'à la couche d'oxyde et dégrade le système. Le platine ayant déjà démontré son effet très bénéfique sur les dépôts aluminures de nickel, il apparaît comme prometteur pour améliorer le comportement en oxydation du revêtement NiCoCrAlYTa. L'étude de son influence débute par une analyse fine de deux sous-couches NiCoCrAlYTa modifié platine : la première comprend un revêtement NiCoCrAlYTa obtenu par co-dépôt électrolytique, la seconde un dépôt NiCoCrAlYTa élaboré par projection plasma sous vide. Cette caractérisation, par diffraction des rayons X et microscopie électronique à balayage et en transmission, met en évidence la présence de martensite en surface du revêtement, conséquence de la diminution de l'activité de l'aluminium par le platine. Elle révèle également la forte influence du procédé utilisé pour l'élaboration du dépôt NiCoCrAlYTa sur la microstructure obtenue après le traitement thermique de diffusion. Des essais d'oxydation isotherme et de préoxydation sont ensuite réalisés sur la sous-couche dont le revêtement NiCoCrAlYTa est élaboré par co-dépôt électrolytique. Les couches d'oxydes formées sont analysées par diffraction des rayons X, spectroscopie Raman et fluorescence. Grâce à l'ajout de platine, qui entraîne l'augmentation de la teneur en aluminium dans la zone externe du revêtement, l'oxydation sélective de l'aluminium est favorisée. Cela se traduit par une diminution de la cinétique d'oxydation et une augmentation de la résistance à l'écaillage de la couche d'oxyde. Cependant, les carbures de tantale se décomposent lors du traitement thermique de diffusion puis lors de l'oxydation, laissant le titane libre de diffuser depuis le superalliage jusqu'à l'oxyde. De l'oxyde de titane est en effet détecté par spectroscopie Raman en petite quantité dans de la couche d'oxyde (avec l'AM3 comme substrat). Un autre point important sur la composition du superalliage est la présence d'élément réactif qui permet de diminuer la croissance de la couche d'oxyde. Concernant les essais de préoxydation, les résultats obtenus indiquent la nécessité d'une faible pression partielle d'oxygène afin de promouvoir la formation d'alumine-a. Le platine, quant à lui, ne favorise pas la formation d'alumine de transition. Des essais d'oxydation cyclique sur des systèmes barrière thermique sont ensuite menés. L'effet bénéfique du platine sur l'oxydation sélective de l'aluminium est confirmé, ce qui entraîne une augmentation de la durée de vie en cyclage. Cependant, la décomposition des carbures de tantale est de nouveau observée. Une diffusion très importante de titane depuis le superalliage jusqu'à l'oxyde est ainsi notée pour les systèmes barrière thermique comprenant une sous-couche modifiée platine avec un dépôt NiCoCrAlYTa obtenu par projection plasma sous vide. Dans le cas de système avec une sous-couche modifiée platine comprenant un dépôt NiCoCrAlYTa élaboré par co-dépôt électrolytique, le problème majeur est la présence de pores en surface et d'une certaine porosité à l'intérieur du revêtement. L'oxydation des pores en surface ainsi que le cyclage thermique provoque la pénétration de l'oxyde puis sa propagation catastrophique dans le revêtement. Les résultats obtenus permettent de dégager les points importants de l'élaboration d'un système barrière thermique. Il est alors recommandé que le superalliage contienne un élément réactif mais peu de titane. Le dépôt NiCoCrAlYTa nécessaire à la fabrication de la sous-couche doit être dense et la préparation de surface, avant et après le dépôt de platine, doit permettre d'obtenir une faible rugosité de surface avant le dépôt de la barrière thermique. Enfin, les paramètres (température, pression partielle d'oxygène, sablage) lors de la première oxydation du système doivent être contrôlés de manière à favoriser la formation d'alumine-a.
Book Synopsis Oxydation et corrosion à haute température de superalliages à base de nickel issus de la fabrication additive by : Tom Sanviemvongsak
Download or read book Oxydation et corrosion à haute température de superalliages à base de nickel issus de la fabrication additive written by Tom Sanviemvongsak and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La résistance à l'oxydation isotherme et cyclique de l'alliage 718 produit par le procédé de fusion sélective par faisceau laser (LBM) et par faisceau d'électrons (EBM) a été comparée à celle de l'alliage 718 forgé (AMS5662). Les essais d'oxydation isotherme à 850 °C sous air ont montré des tenues à l'oxydation similaires en termes de prise de masse et d'oxydation intergranulaire pour les trois alliages. L'effet de la rugosité sur les cinétiques d'oxydation a été quantifié et il a été démontré que la cinétique d'oxydation intergranulaire suit le modèle de Wagner de l'oxydation interne avec un contrôle partiel par la diffusion de Al en volume. Les essais d'oxydation cyclique à 900 °C ont montré une couche d'oxyde bien plus adhérente pour l'échantillon forgé que pour les échantillons LBM et EBM. Cela pourrait être dû à une quantité de soufre en solution plus importante dans les échantillons issus de la FA. La résistance à la corrosion chaude cyclique et à l'oxydation cyclique à 900 °C et 1100 °C de superalliages issus de la FA (Alliage A, IN738, C1023 et Hastelloy X) ont été comparées. Les essais réalisés sur le banc d'oxydation cyclique du CIRIMAT et sur le banc brûleur de Safran Helicopter Engine, ont montré des cinétiques de variation de masse similaires sur les deux bancs malgré les atmosphères très différentes, sauf pour les alliages fortement affectés par la corrosion chaude à 900 °C sur banc brûleur. Les alliages les plus sensibles à la corrosion chaude cyclique ont une plus faible teneur en Cr (Alliage A) et/ou une teneur élevée en Mo (C1023), et présentent de l'oxydation intergranulaire (Alliage A, C1023 et 738). Dans l'ensemble, pour les matériaux les plus denses, les résultats ne montrent pas de différences significatives entre les échantillons issus de la FA et ceux coulés, ce qui valide ces nouveaux procédés de fabrication du point de vue de la résistance à l'oxydation-corrosion à haute température.
Book Synopsis Propagation de fissure en fatigue-fluage à haute température de superalliages monocristallins à base de nickel by : Nicolas Marchal
Download or read book Propagation de fissure en fatigue-fluage à haute température de superalliages monocristallins à base de nickel written by Nicolas Marchal and published by . This book was released on 2006 with total page 269 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les aubes de la turbine haute pression des turboréacteurs ou des turbines terrestres sont des composants importants soumis à des chargements thermomécaniques sévères. Ces aubes sont fréquemment réalisées en superalliage à base de nickel monocristallin. Les modèles de durée de vie actuels décrivent l'amorçage de microfissures, alors que plusieurs études ont montré la nécessité de tenir compte de leur propagation. L'objet de cette thèse était donc de la modéliser par l'approche locale de la rupture en fatigue et en fatigue-fluage. Nous avons d'abord identifié une loi de comportement cristallographique dans des conditions de sollicitation variées. Cette loi a été utilisée pour simuler l'activation des systèmes de glissement en pointe de fissure à haute température sous sollicitations cycliques. Des essais de fissuration à haute température ont alors été réalisés pour comprendre l'influence de plusieurs paramètres. On montre notamment que les effets de l'orientation cristallographique ou de l'environnement sont peu marqués. Deux modèles complémentaires de propagation de fissure sont proposés. Le premier permet d'estimer rapidement la vitesse de propagation en fonction des conditions de chargement. Il s'agit d'un post-traitement de calculs cycliques par éléments finis, utilisable à moyen terme en milieu industriel. Le deuxième modèle permet de simuler le chemin de fissuration, notamment la bifurcation de fissure. C'est un modèle d'endommagement continu. Ces outils ont été validés dans plusieurs conditions de chargement. Ils offrent des perspectives prometteuses d'amélioration des prédictions de durée de vie. L'extension des modèles au cas anisotherme, la modélisation non locale de l'endommagement et la diminution des temps de calcul sont des points sur lesquels des progrès sont possibles.
Book Synopsis Etude des évolutions microstructurales et comportement mécanique des alliages base nickel 617 et 230 à haute température by : Sébastien Chomette
Download or read book Etude des évolutions microstructurales et comportement mécanique des alliages base nickel 617 et 230 à haute température written by Sébastien Chomette and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre du développement des Réacteurs à Haute Température (RHT), un des systèmes retenus pour la quatrième génération de centrale nucléaire, l'utilisation d'un cycle indirect est envisagée. Ce type d'installation, utilisant de l'hélium comme caloporteur, nécessite un échangeur intermédiaire de chaleur (Intermediate Heat eXchanger, IHX) le plus compact possible entre les circuits primaire et secondaire. Les contraintes imposées par la conception ainsi que les conditions sévères d'utilisation pour ce type d'installation (température maximale 850°C à 950°C, durée de vie 20000 h) ont orienté le choix des matériaux constitutifs de l'IHX vers deux alliages base nickel en solution solide : l'Inconel 617 et le Haynes 230. Le premier matériau a été largement étudié dans les années 1980 lors du projet allemand sur les RHT car possédant de bonnes propriétés mécaniques et en corrosion à haute température mais sa forte teneur en cobalt potentiellement activable est à considérer. Le Haynes 230, plus récent, possède des caractéristiques similaires à celles de l'alliage 617, le cobalt ayant été remplacé par du tungstène. L'objectif de cette thèse est d'étudier le comportement mécanique à haute température de ces deux alliages en relation avec les évolutions de leur microstructure. Les observations microstructurales à l'état de réception révèlent la présence de carbures primaires (M6C), la majorité étant répartie de manière homogène. Des carbures secondaires M23C6, peu nombreux, sont visibles à l'état de réception pour les deux matériaux. Les vieillissements thermiques imposés aux alliages à 850°C permettent une précipitation importante de carbures M23C6 sur les lignes de glissement et aux joints de grains, la taille de ces carbures augmentant et leur nombre réduisant avec la durée de traitement. A 950°C, l'évolution microstructurale conduit à une précipitation intragranulaire beaucoup plus limitée et à une évolution intergranulaire plus importante. Pour les deux matériaux, les observations de la microstructure et les résultats de dureté montrent que la majorité des évolutions microstructurales se produisent avant 1000 h aux deux températures étudiées. Les caractéristiques mécaniques de ces alliages ont été testées en traction, en fluage et en fatigue et fatigue relaxation. En particulier, les propriétés à 850°C et 950°C ont été étudiées pour différentes charges (en fluage), vitesses de déformation (en traction) et durées de relaxation (fatigue relaxation). Les effets d'un traitement initial ont également été étudiés, tels que l'effet d'un vieillissement thermique testé en fluage et traction et l'effet d'une prédéformation sur le fluage. Il ressort de cette étude que différents mécanismes de déformation sont mis en jeu successivement ou en parallèle au cours des essais réalisés. Ainsi, l'importance de la précipitation des carbures sur les propriétés mécaniques de l'Inconel 617 et du Haynes 230 a pu être démontrée, malgré leur statut d'alliages en solution solide. Par ailleurs, un même mécanisme thermiquement activé opère sur une très large gamme de vitesses de déformation, correspondant aux essais de traction, fluage et relaxation. Cette mise en relation entre microstructure et propriétés mécaniques permet de déterminer les avantages de chaque alliage ainsi que leurs limites d'utilisation dans le cadre de la fabrication d'un échangeur de chaleur de centrale nucléaire.
Book Synopsis Dislocations, Mesoscale Simulations and Plastic Flow by : Ladislas Kubin
Download or read book Dislocations, Mesoscale Simulations and Plastic Flow written by Ladislas Kubin and published by OUP Oxford. This book was released on 2013-04-18 with total page 320 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In the past twenty years, new experimental approaches, improved models and progress in simulation techniques brought new insights into long-standing issues concerning dislocation-based plasticity in crystalline materials. During this period, three-dimensional dislocation dynamics simulations appeared and reached maturity. Their objectives are to unravel the relation between individual and collective dislocation processes at the mesoscale, to establish connections with atom-scale studies of dislocation core properties and to bridge, in combination with modelling, the gap between defect properties and phenomenological continuum models for plastic flow. Dislocation dynamics simulations are becoming accessible to a wide range of users. This book presents to students and researchers in materials science and mechanical engineering a comprehensive coverage of the physical body of knowledge on which they are based. It includes classical studies, which are too often ignored, recent experimental and theoretical advances, as well as a discussion of selected applications on various topics.
