Endommagement en corrosion intergranulaire de l'alliage d'aluminium 2024 : mécanismes et cinétiques de propagation

Intergranular corrosion damage of the 2024 aluminium alloy : mechanisms and propagation kinetics

• Auteur / Autrice : Marie-Laëtitia de Bonfils-Lahovary
• Direction : Christine Blanc, Lydia Laffont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des Matériaux
• Date : Soutenance le 20/10/2017
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Inter-universitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (Toulouse ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Joël Alexis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joël Alexis, Olivier Devos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Normand, Patrik Schmutz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Durée de vie (ingénierie)

Hydrogène

Corrosion

Construction en aluminium

Mots clés libres

Alliages d’aluminium

Corrosion intergranulaire

Hydrogène

Prédiction des durées de vie

Aluminium alloys

Intergranular corrosion

Hydrogen

Lifetime prediction

Résumé

La prédiction des durées de vie des pièces de structures aéronautiques a toujours été une problématique à la fois complexe et capitale dans ce domaine de l’industrie. Néanmoins, la majorité des tests existant à l’heure actuelle cherche à évaluer la capacité des matériaux à résister aux sollicitations mécaniques notamment en fatigue. Les problématiques liées à l’endommagement causé par l’environnement comme la corrosion sont encore mal comprises. En effet, bien que certains tests permettent de détecter et de caractériser cet endommagement, aucun outil fiable de prédiction des vitesses de propagation des défauts de corrosion intergranulaire n’existe. Ainsi, actuellement, un défaut de corrosion détecté induit systématiquement un changement de la pièce. Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans cette problématique ; ils ont pour but de comprendre les phénomènes de corrosion intergranulaire sur l’alliage d’aluminium 2024, le plus utilisé dans le secteur aéronautique, et d’étudier les cinétiques de propagation des défauts de corrosion. L’étude s’appuie sur une approche multi-échelle des processus de corrosion, des états microstructuraux et de l’influence de l’hydrogène. Ce projet s’inscrit également dans une dynamique de collaboration avec Airbus Group et l’Université de Bourgogne dans le cadre du projet ANR M-SCOT (Multi-Scale Corrosion Testing ANR-14-CE07-0027-01).

Nowadays, cracks kinetics is a key point in aircraft risk and reliability analysis. In particular, the propagation of corrosion defects is of special interest and could promote an early mechanical crack initiation. However, today most of the tests are calibrated to control mechanical damage and do not take into account the propagation of the corrosion defects. Indeed, when a corrosion defect is observed, the airplane part is automatically changed which leads to high manufacturing costs. The aim of this work is to understand the intergranular corrosion mechanisms and to study the propagation kinetics of the corrosion defects in an aeronautical reference alloy, i.e. the 2024-T351 aluminium alloy. A multiscale approach of the corrosion processes, the microstructural states as well as hydrogen influence was performed. This work is supported by ANR-14-CE07-0027-01 – M-SCOT: Multi Scale COrrosion Testing.