Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude de transformations de phase d'alliages à base de TiAl se solidifiant par la phase beta : une contribution à l'étude d'une nouvelle génération d'alliages intermétalliques pour la fonderie

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Auteur / Autrice : Cyril Verstraete
Direction : Marc Aucouturier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées. Physique. Métallurgie spéciale et Matériaux
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
Jury : Président / Présidente : Richard Penelle
Examinateurs / Examinatrices : Alain Couret, Jean-Yves Guédou, Dominique Fournier, Marc Thomas
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Couret, Jean-Yves Guédou

Résumé

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L'objectif principal de cette etude est d'etablir une base de connaissances necessaires au developpement d'une nouvelle generation d'alliages intermetalliques a base de tial destine a la fonderie. La base de cette gamme d'alliages ti50-54-al44-48-re2 et ti50-54-al44-48-w2 (at%) est la solidification par la phase beta cubique faces centrees et la production d'une structure lamellaire alpha2+ gamma adequate. Ce travail se decompose en deux etudes metallurgiques correspondant a la caracterisation microstructurale de l'etat brut jusqu'a 1450c et la stabilite microstructurale apres maintien isotherme en dessous de 1000c. Une approche du comportement mecanique en traction est egalement presentee. L'etude du comportement a haute temperature fait apparaitre que ces alliages se divisent en deux categories suivant la stabilite de la phase b2 qui peut ou non etre remise en solution dans alpha apres traitement thermique. Alors que la transformation de phases beta alpha s'effectue conformement au mecanisme classique des alliages de titane, la decomposition de la phase beta residuelle lors du refroidissement initial peut s'effectuer soit simplement par mise en ordre directe en phase b2 ou soit en se transformant en phase gamma en transition puis en phase b2. Suivant la composition et la vitesse de refroidissement apres traitement thermique, une competition existe entre les transformations de phase beta gamma, beta alpha et beta omega. Un nouveau modele de refroidissement est propose ainsi que des coupes de diagrammes de phases ternaires. L'etude de stabilite de la phase b2 apres maintien isotherme fait apparaitre plusieurs comportements possibles dont une decomposition en phase omega ou en phase alpha 2. L'etude des proprietes mecaniques en traction montre que ces alliages presentent une isotropie bien meilleure que celle des alliages se solidifiant par la phase alpha.