Etude de l'alliage a memoire de forme nickel-titane-hafnium a hautes temperatures de transformation : elaborations conventionnelle et non conventionnelle, mise en forme, caracterisation et evaluation

• Auteur / Autrice : FRANCE DALLE
• Direction : Richard Portier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Une forte demande industrielle existe pour des alliages a memoire de forme fonctionnant dans la gamme 100-200\c. Les alliages nitihf sont de bons candidats, mais leur fragilite est le principal obstacle a leur commercialisation. Cette these comporte deux parties : la resolution du probleme de mise en forme et la caracterisation des produits semi-finis pour des utilisations potentielles dans l'industrie (collaboration avec les societes amt, fiat, siemens et thermomax). Un protocole satisfaisant de laminage a chaud a 800\c de l'alliage ni 4 9. 8ti 4 2. 2hf 8 a ete mis au point, par reductions de sections successives ne depassant pas 5%. Le laminage a froid est envisageable, ce qui n'avait pas ete clairement rapporte dans la litterature : les reductions de section ne depassent pas 3,7%, avec des recuits intermediaires a 800\c pendant 20 min. Des techniques de solidification rapide, la trempe entre rouleaux et l'hypertrempe sur roue, ont aussi ete utilisees. Elles permettent d'obtenir directement des toles et des rubans fins. Malgre quelques fissures la trempe entre rouleaux est prometteuse, moyennant une optimisation des parametres operationnels (distance entre les rouleaux, temperature). La microstructure et les performances des differents produits sont etudiees, ainsi que leur stabilite a la suite de traitements thermomecaniques varies (vieillissement, cyclage). Les origines du manque de ductilite de l'alliage nitihf sont discutees : durcissement structural, taille de grain, particules de seconde phase, mouvements des interfaces. A la difference de l'alliage niti, la courbe de traction de l'alliage nitihf ne presente pas de palier de reorientation des variantes a contrainte quasi-constante. Ceci est probablement lie a l'apparition d'un maclage mecanique suivant les plans (001) n i t i h f lors de la deformation plastique. La distortion et la mobilite reduite du plan d'habitat, a l'origine du manque de pseudoelasticite, sont mises en evidence par frottement interieur.