Caracterisation par drx de la microstructure d'alliages a base de nickel (718) et a base de titane (ti-17) forges et traites prevision des proprietes mecaniques

• Auteur / Autrice : OLIVIER GOURBESVILLE
• Direction : Brigitte Bacroix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

La prevision des proprietes mecaniques d'usage (limite d'elasticite et tenue en fatigue oligocyclique) des pieces forgees destinees a la fabrication des turboreacteurs est une preoccupation permanente du bureau d'etude. Les disques qui maintiennent les aubes et transmettent le couple mecanique sont extremement sollicites a haute temperature, ce qui necessite d'en connaitre precisement les proprietes mecaniques et de mesurer leur dispersion dans chaque piece. Cette dispersion est due a l'heterogeneite de la microstructure (ecrouissage, densite de dislocations, texture, taille des grains, proportion ou distribution des precipites) qui est introduite par le forgeage et les traitements thermiques. D'une part, des developpements specifiques de l'analyse par diffraction des rayons x permettent de quantifier localement ces differents parametres sur des volumes representatifs a l'echelle des pieces, et de mesurer leurs poids sur les proprietes mecaniques. D'autre part, la modelisation des pieces sur forge 2 couplee a un post processeur metallurgique (ppm) et a leur caracterisation par drx permet de proposer des modeles de prevision. La prevision de la limite d'elasticite des pieces fabriquees en alliage 718 est obtenue par une loi phenomenologique construite a partir de trois parametres physiques determines par drx : ecrouissage (elargissement des raies de diffraction), taille des grains cristallographiques, texture. Un modele de prevision est etabli a partir des variables metallurgiques du ppm. Dans le cas de la fatigue oligocyclique de l'alliage ti-17, la deformation plastique heterogene des phases et la texture introduite par le forgeage favorisent l'amorcage de fissures a l'interface /. La prevision de la duree de vie est basee sur la quantification des contraintes entre les particules , leur longueur et leur texture. Un modele de prevision construit a partir de la vitesse de refroidissement pendant la trempe apres le forgeage et de la deformation totale cumulee est integre au ppm de forge 2.