Etude de l'oxydation d'alliages aluminoformeurs a base de (ni, pd)al et (ni, pt)al influence d'une barriere thermique

• Auteur / Autrice : FATIMA IBEGAZENE
• Direction : Pierre Steinmetz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les barrieres thermiques sont de revetements protecteurs pour aubes de turbines aeronautiques dont la degradation est en partie liee au developpement d'une couche d'oxyde interfaciale entre la ceramique et la sous-couche metallique et a son evolution au cours de maintiens a haute temperature (isothermes et cycliques). L'objet de cette etude est d'analyser la formation de la couche d'oxyde dans un systeme d'interet industriel constitue d'un superalliage monograin, revetu d'une sous-couche en aluminiure modifie par le platine et d'une couche de zircone yttriee ebpvd. Dans un premier temps, une etude comparative portant sur l'oxydation de revetements -(ni,pd)al et -(ni,pt)al sur deux types de substrat (in100, am1) a ete entreprise. L'analyse par microscopie electronique a balayage, spectrometrie raman et diffraction de rayons x de la couche d'oxyde formee entre 1 et 96h a 900\c et a 1100\c a permis de mettre en evidence l'influence du platinoide sur les conditions de formation de l'alumine alpha. De larges cavites interfaciales sont systematiquement observees. Par ailleurs, l'etude de couples de diffusion dans les systemes ternaires ni-al-pd et ni-al-pt a 1100\c montre que le platinoide a pour effet d'augmenter le coefficient de diffusion de l'aluminium et de diminuer celui du nickel (cas des compositions sous-stoechiometriques en aluminium) conduisant a une inversion du rapport de ces coefficients. Le comportement du systeme am1/(ni,pt)al/ypsz a ete etudiee pour des durees allant de 24 a 600h a 1100\c (et 100 cycles a 1000 cycles d'1h). Des observations en microscopie a emission de champ de l'interface alumine/metal, associees a une quantification par analyse d'images a permis de suivre l'endommagement et d'apporter des elements pour une future modelisation de la duree de vie de ces systemes. En plus d'une version standard du superalliage, une version a faible teneur en soufre a ete etudiee en vue d'evaluer l'effet de cet element sur les mecanismes d'endommagement.