Alliages nanostructurés : à base d'aluminium et des beta-métastables à base de titane

Nanostructured alloys : The al-based amorphous and the ti-based metastable beta cases

• Auteur / Autrice : Fan Sun
• Direction : Thierry Gloriant
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux. Métallurgie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rennes, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Microscopie

Aluminium -- Alliages

Titane -- Alliages

Nanotechnologie

Nanostructures

Résumé

Dans ce travail, des analyses thermiques ont été menées sur l’alliage amorphe Al88Ni6Sm6 et sur des alliages Ti-Mo beta métastables. A l’aide de la DSC, de la résistivité et de la dilatomètrie, les mécanismes de transformation en nanophases et les cinétiques de croissance pour chaque type d’alliage ont été étudiés en condition isotherme et non-isotherme. Sur les alliages à base de titane, des traitements thermo-mécaniques ont été effectués de manière à augmenter la résistance en traction par le contrôle de la dispersion des nanoprécipités alpha dans la matrice beta. Les résultats des essais de traction ont indiqués un effet de durcissement très élevé et en particulier avec l’alliage Ti-12Mo pour lequel une résistance en traction aussi élevée que 1600MPa a été obtenue près un traitement de revenu en deux étapes. Ce durcissement impressionnant a été attribué à une nanostructuration intragranulaire complexe observée par microscopie électronique en transmission, constituée de deux types de nanoprécipités alpha dans des grains beta sub-micrométriques.

In this work thermal analyses were carried out on the Al88Ni6Sm6 amorphous alloy of and metastable beta Ti-Mo alloys. By means of DSC, electrical resistivity and dilatometry, the nanophase transformation mechanisms and the kinetics growth in both alloys were investigated under isothermal and non-isothermal condition. On the Ti-based alloys, thermo-mechanical treatments were carried out in order to enhance the tensile strength by controlling the dispersion of the alpha nanoprecipitates through the beta matrix. Tensile test results indicated a very high strengthening effect, which is particularly huge with the Ti-12Mo alloy where a tensile strength as high as around 1600MPa was obtained after a two-step annealing treatment. This highly enhanced tensile strength was attributed to the complex intragranular nanostructure observed by transmission electron microscopy, consisting of two-scale alpha nanoprecipitates inside sub-micrometer beta grains.