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Thèse soutenue

Étude de la plasticité de l'alliage TA6V en conditions cryogéniques

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Auteur / Autrice : Cécile Pelissie
Direction : Pierre Guyot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'alliage de titane ta6v que nous etudions, est destine au rouet de la turbopompe hydrogene du moteur vulcain d'ariane v. Le but de cette etude est de comprendre le role la microstructure sur la plasticite de l'alliage en conditions cryogeniques. Nous avons ainsi choisi deux traitements thermiques dans une gamme de nuances pour leurs proprietes mecaniques a 20 k. Les modes de deformation de chaque constituant des deux microstructures ont ete identifies par met post mortem et par met in situ a 20 k. La premiere structure est composee de 10% de grains , noyes dans une matrice de fines aiguilles de martensite hexagonale ' separees par un lisere discontinu de phase. La deuxieme nuance est constitue de 40% de grains et de lamelles s secondaires epaisses separees par un lisere continu de phase. La limite d'elasticite des deux nuances double quand la temperature passe de 300 k a 20 k. La ductilite de la premiere nuance diminue de moitie a 20 k alors que la ductilite de la deuxieme nuance est conservee. A 20 k et a 300 k, le systeme principal de glissement de la phase est le glissement prismatique. A basse temperature, la deformation est fortement localisee et la cinetique de glissement est controlee par les segments vis. Dans le plan prismatique, les dislocations sont courbees par de nombreux doubles decrochements. La mobilite des vis est diminuee par des boucles et des dipoles coins. Dans le plan de base, les dislocations sont rectilignes et glissent plus facilement. Dans les aiguilles , nous n'avons observe que du glissement basal aussi bien a 20 k qu'a 300 k. A 20 k, la deformation est homogene, les dislocations peuvent contourner les precipites de phase mais, le contournement est perturbe par la faible mobilite des vis. A 300 k, la deformation est localisee, le lisere est alors franchi par des empilements de dislocations. Nous associons la chute de ductilite de la nuance a la limitation de la plasticite des aiguilles a 20 k. Dans les lamelles s, la deformation est localisee a 20 k et a 300 k. Elle est transmise a travers le lisere soit de maniere directe par cisaillement, soit indirecte en activant des sources dans. Ce comportement similaire permet d'expliquer la conservation de la ductilite a 20 k. Nous avons ainsi degage des parametres microstructuraux pertinents qui permettent de comprendre le comportement macroscopique. A basse temperature, la ductilite est controlee par la largeur des lamelles et par l'espacement des precipites