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Thèse soutenue

Etude du comportement en fissuration par fatigue des alliages intermétalliques TiAl

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Auteur / Autrice : Catherine Mabru
Direction : Gilbert Hénaff, Jean Petit, Paul Bowen
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Poitiers en cotutelle avec University of Birmingham (GB)

Résumé

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De par leurs proprietes attrayantes (bonne resistance a la corrosion, a l'oxydation et au fluage, excellente retention de module, resistance raisonnable a haute temperature, faible densite), les alliages bases sur le compose intermetallique tial sont pressentis dans des applications structurales a haute temperature. L'interet industriel croissant, la connaissance des proprietes d'usage constitue une etape essentielle. En particulier, la connaissance de la tenue a la fatigue et notamment la resistance a la fissuration est souvent indispensable pour le dimensionnement des pieces. Cette etude est donc consacree a l'analyse de la propagation des fissures de fatigue dans un alliage intermetallique a base tial, avec une attention particuliere portee aux roles respectifs de differents facteurs tels que la fermeture de fissure, la temperature, la microstructure et l'environnement. Une caracterisation detaillee du comportement en fissuration par fatigue est effectuee pour differentes conditions d'environnement et de temperature. L'examen de la propagation souligne le caractere diffus de l'endommagement en pointe de fissure et la similitude des mecanismes de rupture intervenant sous les differentes conditions d'essai. Il est montre que le concept de fermeture de fissure introduit pour les alliages conventionnels s'appliquent egalement au cas des composes intermetalliques et correspond principalement a une fermeture induite par la rugosite. L'influence de la temperature et de la microstructure sur le comportement intrinseque est etroitement liee a un effet de la tenacite dans le domaine des vitesses de propagation elevees. Une loi decrivant le comportement intrinseque a differentes temperatures est proposee. Enfin, un fort effet de l'environnement sur la resistance a la propagation est mis en evidence. La vapeur d'eau est identifiee comme espece active a temperature ambiante et semble egalement etre un facteur determinant a haute temperature.