Contraintes "de croissance" et cinétiques d'oxydation dans des couches d'oxydes thermiques de fer et de nickel

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Book Synopsis Contraintes "de croissance" et cinétiques d'oxydation dans des couches d'oxydes thermiques de fer et de nickel by : Benoît Panicaud

Download or read book Contraintes "de croissance" et cinétiques d'oxydation dans des couches d'oxydes thermiques de fer et de nickel written by Benoît Panicaud and published by . This book was released on 2004 with total page 205 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La formation d'une couche d'oxyde thermique sur un métal entraîne l'apparition d'une déformation spécifique liée à la croissance de l'oxyde. Nous considérons que cette déformation est proportionnelle à l'épaisseur de la couche d'oxyde. Nous avons analysé les contraintes de " croissance " associées, dans les oxydes se développant sur des substrats de nickel, de fer et enfin de fer phosphaté. L'oxydation des deux premiers métaux est parabolique. En revanche, l'oxydation du fer phosphaté montre plusieurs caractéristiques. Des analyses menées par Diffraction des Rayons X (évolution des pourcentages de phases) ont montré que le film de phosphate se comportait comme une barrière de diffusion. La mesure des contraintes dans les oxydes a été réalisée in-situ par thermodiffraction avec l'apport du Rayonnement Synchrotron. Enfin, la modélisation de l'évolution des contraintes dans les systèmes oxydes thermiques sur métal nous a permis de reproduire qualitativement les résultats expérimentaux.

ANALYSES DES CONTRAINTES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X A HAUTE TEMPERATURE DANS LE SYSTEME NI-NIO

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Book Synopsis ANALYSES DES CONTRAINTES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X A HAUTE TEMPERATURE DANS LE SYSTEME NI-NIO by : CHUN.. LIU

Download or read book ANALYSES DES CONTRAINTES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X A HAUTE TEMPERATURE DANS LE SYSTEME NI-NIO written by CHUN.. LIU and published by . This book was released on 1909 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES CONTRAINTES RESIDUELLES DANS LES COUCHES D'OXYDE DEVELOPPEES A HAUTE TEMPERATURE SUR DES MATERIAUX METALLIQUES ONT FAIT L'OBJET DE CERTAIN NOMBRE D'ETUDES. DANS CETTE ETUDE, DEUX CHAMBRES DE DIFFRACTION DES RAYONS X ONT ETE INSTALLEES, AFIN DE POUVOIR ETUDIER LES CONTRAINTES A LA TEMPERATURE DE L'OXYDATION ET DE DIFFERENCIER CES DIFFERENTES ORIGINES, UTILISANT LA METHODE DES SIN#2 PAR DIFFRACTION DES RAYONS X. LES CONTRAINTES RESIDUELLES DANS LE SYSTEME NI-NIO SONT ANALYSEE A LA FOIS A LA TEMPERATURE AMBIANTE ET A HAUTE TEMPERATURE. LES ETUDES A LA TEMPERATURE AMBIANTE MONTRENT QUE LES CONTRAINTES RESIDUELLES DANS LA COUCHE NIO SONT DE COMPRESSIONS. LE NIVEAU DES CONTRAINTES DEPEND DE L'EPAISSEUR ET LA RUGOSITE DU SUBSTRAT, LE TEMPS ET LA TEMPERATURE D'OXYDATION, ETC... LES CONTRAINTES RESIDUELLES QUE NOUS AVONS TROUVEES DANS LA COUCHE SONT HOMOGENES. LES CONTRAINTES DE FAIBLE COMPRESSION DANS LE SUBSTRAT SOUS-JACENT, DUE A L'OXYDATION INTERNE DU SUBSTRAT ONT ETE OBSERVEES. LES CONTRAINTES DETERMINEES AU COURS DE CYCLAGES MONTRENT QUE LES CONTRAINTES SONT D'ORIGINE THERMIQUE. LES CALCULS THEORIQUES, BASES SUR LES COEFFICIENTS DE DILATATION THERMIQUE DU NI ET DU NIO MESURES PAR DIFFRACTION DES RAYONS X ET DILATOMETRIE, CORRESPONDENT BIEN AUX OBSERVATIONS EXPERIMENTALES. LES ANALYSES IN SITU A HAUTE TEMPERATURE MONTRENT QUE LES CONTRAINTES DE CROISSANCE PENDANT L'OXYDATION SONT NEGLIGEABLES PAR RAPPORT AUX CONTRAINTES THERMIQUES. LES FAIBLES VALEURS DE TRACTION PEUVENT ETRE INTRODUITES SOIT PAR LE PROCESSUS DE CHAUFFAGE, SOIT PAR L'OXYDATION INTERNE DU SUBSTRAT, SOIT PAR LA LEGERE DIFFUSION ANIONIQUE PENDANT L'OXYDATION. CES RESULTATS CONFIRMENT QUE LES CONTRAINTES DETERMINEES A LA TEMPERATURE AMBIANTE SONT DONC CREES PENDANT LE REFROIDISSEMENT PAR EFFET THERMIQUE. LE RAPPORT DE PILLING ET BEDWORTH, GENERALEMENT CONSIDERE COMME LE FACTEUR PRINCIPAL DE GENERATION DES CONTRAINTES DANS CE SYSTEME, N'A GUERE D'INFLUENCE SUR LE NIVEAU DES CONTRAINTES

Relaxation des contraintes dans les couches de chromine développées sur alliages modèles (NiCr et Fe47Cr)

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Book Synopsis Relaxation des contraintes dans les couches de chromine développées sur alliages modèles (NiCr et Fe47Cr) by : Felaniaina Nirisoa Rakotovao

Download or read book Relaxation des contraintes dans les couches de chromine développées sur alliages modèles (NiCr et Fe47Cr) written by Felaniaina Nirisoa Rakotovao and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'intégrité des couches protectrices d'oxyde thermiques se développant à haute température à la surface des matériaux métalliques dépend des niveaux de contraintes générées et de leurs mécanismes de relaxation. Le comportement des films de chromine formés sur les alliages modèles NiCr et Fe47Cr a ici été étudié. Les contraintes résiduelles générées après oxydation des substrats à différentes températures (700°C-1000°C) et durées d'oxydation (3h et 18h) ont été déterminées par spectroscopie Raman. Ces contraintes évoluent avec les conditions d'oxydation de manière monotone (système Ni30Cr/Cr2O3) ou non (système Fe47Cr/Cr2O3). Les variations de déformation à l'échelle du grain ont aussi été suivies par AFM. Pour le premier système, relaxation non destructive par fluage de l'oxyde et délamination sont plus ou moins activées en bon accord avec l'évolution des contraintes résiduelles. Dans le second cas, un mode supplémentaire de relaxation des contraintes par fissuration doit également entrer en jeu. Les propriétés viscoplastiques des couches de chromine formées sur Ni30Cr et Ni28Cr ont pu être caractérisées par diffraction in situ à haute température sur rayonnement Synchrotron, en découplant les effets liés à l'activation thermique de ceux liés à la taille de grain. Le type de fluage intervenant dans la relaxation des contraintes générées dans les couches de chromine a pu être mis en évidence en confrontant les résultats obtenus à un modèle théorique de fluage diffusion. La valeur de l'énergie d'activation associée (130 kJ/mol) a montré, par comparaison avec les données de la littérature, que ce mode non destructeur de relaxation est gouverné par le transport des anions d'oxygène aux joints de grains de l'oxyde. L'ajout d'un élément réactif (Y ou Zr) au substrat Ni28Cr provoque, avec l'augmentation de la quantité introduite, un ralentissement croissant de la cinétique de formation des films de chromine. Cependant, cette quantité introduite ne semble exercer aucun effet significatif sur les niveaux de contraintes résiduelles. A l'échelle microscopique, on constate en général une diminution de la taille des grains avec la présence d'éléments réactifs, une double distribution ayant aussi été observée pour les quantités élevées. Les résultats issus des mesures par diffraction in situ et ceux obtenus par AFM (glissement aux joints de grains de l'oxyde) ont montré que la capacité des films de chromine à relaxer les contraintes grâce à leur comportement viscoplastique pourrait être retardée et/ou diminuée en présence des éléments yttrium et zirconium. Toutefois, ce mécanisme pourrait opérer pour des épaisseurs plus faibles des films de chromine.