Etude microstructurale et propriétés mécaniques de joints d'assemblage de superalliages monocristallins ; cas d'assemblages obtenus par brasage ou par boruration associés à une compression isostatique à chaud

Microstructural study and mechanical properties of joints of single crystal superalloy assemblies case of assemblies achieved by brazing or by boronization combined with hot isostatic pressing

• Auteur / Autrice : Benali Benmessaoud
• Direction : Michel Grosbras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hautes pressions

Borures

Microstructure (physique)

Joints brasés

Nickel -- Alliages

Résumé

Ce travail porte principalement sur l'etude des microstructures formees dans les joints d'assemblages de superalliages base nickel monocristallins. Les resultats sont relatifs a des assemblage am1/am1. Deux techniques d'assemblages ont ete mises au point et comparees. La premiere consiste a intercaler un ruban de brasure entre les pieces a assembler puis a soumettre l'ensemble a un cycle thermique de brasage-diffusion. La particularite de nos essais reside dans le fait que le brasage-diffusion est effectue dans une enceinte hautes-pressions. La deuxieme technique consiste a traiter en compression isostatique a chaud deux pieces en contact dont l'une a recu prealablement un depot de bore par cvd. Les microstructures formees aux divers stades des cycles thermiques ont ete decrites et etudiees a partir d'observations en microscopie electronique a balayage et en transmission. De ces observations, il ressort que, pour les deux types d'assemblage, les traitements permettent de faire croitre dans la zone de joint une structure biphase / analogue a celle de l'alliage de base am1. De plus, les joints sont en epitaxie avec les deux parties monocristallines assemblees. De nombreux borures sont egalement observes et identifies. Cependant, les fractions volumiques de phase , les tailles et les morphologies des precipites, ainsi que la localisation des borures peuvent presenter des differences importantes, en fonction du procede d'assemblage mis en oeuvre. Des informations complementaires sont apportees par analyse quantitative d'images. Enfin la tenue mecanique a la temperature ambiante a ete etudiee dans le cas des assemblages realises avec ruban de brasure. Des tests de microdurete et des essais de cisaillement simple ont montre que les caracteristiques mecaniques de ces assemblages sont tres proches de celles d'echantillons monolithiques d'am1. La zone de joint ne semble pas avoir d'influence significative sur les modes de deformation qui sont decrits et analyses.