Étude de la détérioration par oxydation haute température et interdiffusion de systèmes revêtement-superalliage à base de nickel. Prévision de durée de vie

Study of damages and associated mechanisms occurring by high temperature oxidation and interdiffuion on coating/Ni-base superally systems. Lifetime prediction

• Auteur / Autrice : Nadia Vialas
• Direction : Daniel Monceau, Bernard Pieraggi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Science des matériaux

Durée de vie (ingénierie)

Turbines à gaz -- Aubes

Alliages réfractaires

Résumé

Ce travail de thèse s'est intéressé à la détérioration, par oxydation et interdiffusion, de systèmes revêtement/superalliage à base de nickel, utilisés pour les aubes de turbine à gaz. Trois superalliages ont été étudiés : CMSX-4, SCB et IN792, revêtus par un aluminiure modifié au platine (RT22 ou CN91) ou par un revêtement NiCoCrA1YTa. Les cinétiques d'oxydation ont été déterminés entre 900°C et 1150°C. Des essais d'oxydation cyclique ''long terme'' de 15000h à 990°C et 1050°C, et ''court terme'' de 1800h à 1050°C, ont été effectués. Ils ont mis en évidence l'effet de la nature du superalliage, sur la résistance des systèmes RT22 ou CN91/superalliage et le rôle majeur de l'interdiffuion. Puis, le suivi des évolutions microstructurales et chimiques des systèmes revêtement/superalliage, a permis d'affiner les données à utiliser pour le modèle de prévision de durée de vie. Ces investigations ont mis en évidence la nécessité de prendre en compte, dans le modèle de diffusion, les transformations de phases, la présence de précipités et le déplacement des interfaces. Enfin, le critère de fin de vie le plus pertinent pour estimer la durée de vie des systèmes a été déterminé.