Thèse en cours

Effet des conditions de chargement en dihydrogène sur la microstructure et les hydrures des alliages de titane T40 et TA6V ELI

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 06/06/2024. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Francesco Amendola
Direction : Monique Gasperini
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
Date : Inscription en doctorat le 05/11/2019
Soutenance le 06/06/2024
Etablissement(s) : Paris 13
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)

Mots clés

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Résumé

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La compréhension et la prévention de la fragilisation par l'hydrogène des alliages de titane revêtent une importance capitale en raison de l'intérêt de ces matériaux pour l'allègement des structures. La formation d'hydrures est un facteur déterminant dans ce processus et dépend de la composition, de la microstructure et du mode de chargement de l'hydrogène des alliages de titane. Dans la présente étude, des éprouvettes issues de tôles laminées à chaud d'alliage monophasé a (T40 - Grade 2) et d'alliage biphasé a + ß (TA6V ELI - Grade 23), sont soumises à différentes conditions de température (20 à 500°C) et de pression de dihydrogène (3 à 400 bars) durant une durée de maintien entre 1 min et 6 heures. La quantité d'hydrogène absorbée par le matériau est mesurée par catharométrie, et les microstructures sont analysées par MEB-EBSD et par diffraction des rayons X qui ont révélé la précipitation d'hydrures ?-TiH et d-TiHx, (1.5<x<1.972) et e-TiHx (1.8<x<2). Les résultats des concentrations en hydrogène varient dans une large gamme, de 10^-1 à 10^4 wppm, selon l'historique du chargement appliqué. Les analyses microstructurales révèlent une précipitation d'hydrures dont la distribution en surface et en volume est fortement influencée par les conditions de chargement en dihydrogène, telles que la température, la pression, le temps d'exposition, l'état de surface et la prédéformation. Les conditions sont optimisées afin d'assurer une précipitation homogène sur toute l'épaisseur de l'échantillon, tout en évitant les dommages importants induits par les conditions sévères d'hydrogénation. Le comportement mécanique et les dommages causés par l'hydrogène sont par la suite analysés à travers des essais de cisaillement simple et de traction sur des mini-éprouvettes