Etude microstructurale de monocristaux de ni-15% at. Al (gamma/gamma prime) sollicites en fatigue oligocyclique

Microstructural study of ni-15 at. % al single crystals (gamma/gamma prime) deformed in low cycle fatigue

• Auteur / Autrice : CAROLE MONIER
• Direction : Michel Cornet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Des monocristaux de ni-15% at. Al biphase (gamma/gamma prime), orientes 001 sont fatigues a 25, 600 (temperature du pic de limite d'elasticite et 750c. Apres un traitement thermique approprie, la distribution des precipites est bimodale (hyperfins spheriques de diametre inferieur a 15 nm, cuboides d'arete 100 nm environ). Les precipites ni#3al ordonnes constituent la phase durcissante et occupent une fraction volumique d'environ 30%. Dans la matrice regne un ordre a courte distance. Avec la temperature, des modifications structurales vont entrainer des reponses macroscopiques specifiques et des changements dans les sous-structures de deformation. Le durcissement cyclique initial brutal est attribue a la production de dipoles et multipoles, formant des arrangements sessiles de dislocations. Les verrous de lomer-cottrell a 25c, et les reseaux de dislocations a 600c ajoutent leur contribution au durcissement du materiau. L'adoucissement en fin de cyclage a 750c provient de la dissolution des petits precipites, facilitant ainsi le glissement. A 25 et 750c la deformation est localisee dans des bandes de glissement 111 <110>, alors qu'a 600c, la microstructure de dislocations tend a s'homogeneiser. Le comportement a l'ambiante est explique par le cisaillement des petits precipites qui sont de dimension inferieure a la taille critique de transition cisaillement-contournement (environ 15 nm pour le ni-15% at. Al). A 600c, ces precipites ayant grossi sont donc contournes par les dislocations. A 750c, comme ces fins precipites ont disparu, seul l'ordre local de la matrice impose le glissement plan