Hétérogénéités de fabrication des aluminiures de titane : caractérisation et maîtrise de leurs formations en coulée centrifuge

Résumé : Le système Ti-Al est prometteur pour la substitution aux superalliages base-Ni aéronautiques. Dans la gamme de compositions d’intérêt pour ces applications, la solidification de ces alliages débute par la phase ß (structure cubique centrée) suivie d’une transition péritectique ß + L → α (structure hexagonale). En fonction de la teneur en Al, les proportions des phases ß et α au cours de la solidification varient, et le procédé de coulée centrifuge pour fabriquer des aubes de turbine pour l’aéronautique introduit d’autres variations structurales. Le présent travail explore l’influence de la teneur en Al et de la centrifugation sur la solidification de ces alliages. Des expériences de refusion en creuset froid sous induction, de solidification dirigée en centrifugeuse de grand diamètre et de coulée centrifuge sont présentées et caractérisées. Des mécanismes potentiels pour les différences structurales observées sont proposés. Une fragmentation assistée par une teneur en Al plus élevée est observée dans les essais en creuset froid, et une réaction péritectique démarrant plus tôt est associée à une fragmentation plus efficace pour provoquer la transition colonnaire-équiaxe (TCE). Une compétition entre la convection et la sédimentation est observée lors des essais de solidification dirigée sous centrifugation, et la refusion des bras secondaires est responsable de la TCE. En coulée centrifuge, des structures hétérogènes en « ailes de mouette » à faibles teneurs en Al dépendent de la cinétique de refroidissement et de la convection. Un comportement différent sous les mêmes conditions est constaté à plus fortes teneurs en Al, transition qui semble coïncider avec le péritectique
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Matériaux. Université de Lorraine, 2016. Français. 〈NNT : 2016LORR0264〉
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Soumis le : vendredi 9 juin 2017 - 15:08:22
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Nicole Reilly. Hétérogénéités de fabrication des aluminiures de titane : caractérisation et maîtrise de leurs formations en coulée centrifuge. Matériaux. Université de Lorraine, 2016. Français. 〈NNT : 2016LORR0264〉. 〈tel-01535830〉

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