Développement et analyse théorique de techniques expérimentales pour caractériser les contraintes d'oxydations : applications au système Ni₆₆ Cr₃₄ - Cr₂O₃

Development and theoretical analysis of experimental techniques for characterization of oxidation stresses : application to Ni₆₆ Cr₃₄ - Cr₂O₃ system

• Auteur / Autrice : Jian-Guo Zhao
• Direction : Anne-Marie Huntz-Aubriot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Métallurgie
• Date : Soutenance en 1985
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Courbure

Alliages

Mots clés libres

Analyse théorique de la déflexion

Rôle de l'yttrium

Contrainte interne

Résumé

Les contraintes dues à l'oxydation sont une des causes essentielles de la perte d'adhérence des couches d'oxyde. Pour caractériser les contraintes, quatre techniques ont été mises en œuvre. L'analyse théorique de l'essai de déflexion et des mesures du fluage des échantillons au cours de l'oxydation ont permis de préciser la signification physique des contraintes ainsi mesurées. L'interprétation des mesures de contraintes résiduelles de diffraction de RX s'avère délicate et doit prendre en considération un certain nombre de paramètres microstructuraux. Une nouvelle technique de « courbure » a permis de déterminer la distribution des contraintes dans un système substrat métallique-oxyde. Ces techniques ont été appliquées essentiellement à l'alliage Ni₆₆Cr₃₄ et les résultats ont été reliés par caractère protecteur de l'oxyde Cr₂O₃ dopé ou non en yttrium.

The internal stresses developed during high temperature oxydation are considered as one of the main factors which induce oxide scale spallations, in order to characterize the oxydation stresses, four experimental techniques have been discussed or developed, the theoretical analysis of monofacial oxydation deflection test and the measurement of the creep phenomena, induced by the oxidation stresses, allowed to clearly de­ scribe the physical signification of the internal stresses measured by these techniques, it was found difficult to interpret the oxidation internal stresses measured by the X ray diffraction method: some microstructural parameters must be considered, a new technique called ''curvature method'' was developed, it allows to determine the internal stress distribution in the oxide-substrate system, these techniques were essentially applied to the study of the Ni₆₆Cr₃₄- Cr₂O₃ system and the results were related to the Cr₂O₃ scale adherence and to the yttrium influence.