N° d'ordre

André Pineau

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
N° d'ordre : 2372 THESE présentée pour obtenir LE TITRE DE DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Matériaux - Structure - Mécanique Spécialité : Science et Génie des Matériaux Par TERZI Sofiane Comportement à haute température du superalliage Udimet 720 élaboré par Métallurgie des Poudres et optimisé pour la tenue en fluage Soutenue le 26 septembre 2006 devant le jury composé de : M. André Pineau Président M. Bernard Viguier Directeur de thèse M. Dominique Fournier Rapporteur M. Edgar Rauch Rapporteur M. Raphaël Couturier Examinateur Melle Laure Guétaz Invité M. Didier Locq Examinateur M. Gérard Raisson Invité

• mécanismes de franchissement de précipité dans les superalliages


• fluage


• formalisme de l'activation thermique


• fatigue oligocyclique


• superalliage udimet


• confrontation des proprietes en fluage au cahier des charges du disque de turbine


• bilan des caracteristiques de la microstructure


• sensibilité du modèle

Sujets

• Fluage
• Pineau
• Lemoine
• Viguier
• Toulouse
• Gillia

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 septembre 2006
• Nombre de lectures: 32
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

N° d’ordre : 2372


THESE


présentée

pour obtenir

LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE



École doctorale :
Matériaux - Structure - Mécanique

Spécialité : Science et Génie des Matériaux


Par

TERZI Sofiane



Comportement à haute température du superalliage
Udimet 720 élaboré par Métallurgie des Poudres et
optimisé pour la tenue en fluage



Soutenue le 26 septembre 2006 devant le jury composé de :


M. André Pineau Président

M. Bernard Viguier Directeur de thèse
M. Dominique Fournier Rapporteur Edgar Rauch
M. Raphaël Couturier Examinateur
Melle Laure Guétaz Invité
M. Didier Locq Examinateur Gérard Raisson Invité
Remerciements


Ce travail de thèse a été réalisé dans sa majeure partie au CEA Grenoble, tout
d'abord au sein du LS2M dirigé par Hélène Burlet puis au LTH sous la direction de
Philipe Bucci. C'est donc tout naturellement que je remercie ces deux personnes
pour m'avoir permis d'effectuer cette thèse dans de très bonnes conditions.

Je remercie André Pineau de m'avoir fait l'honneur de présider le jury de thèse ainsi
que pour l'intérêt qu'il a porté à mon travail.
Je suis également très reconnaissant envers Edgar Rauch d'avoir accepté d'être
rapporteur, je le remercie d'avoir examiné avec pertinence mon travail. Merci à
Dominique Fournier d'avoir pris le temps d'examiner cette thèse en qualité de
rapporteur. Merci aussi à Didier Locq pour avoir porté un regard minutieux sur ce
manuscrit. Je tiens à remercier également Gérard Raisson pour l'intérêt qu'il a
toujours porté à mon travail.

Mes plus profonds remerciements vont à Raphaël Couturier qui a su encadrer cette
thèse avec beaucoup d'intelligence et de lucidité. Je le remercie pour m'avoir aidé à
prendre les bonnes décisions ainsi que pour sa grande disponibilité, sa sympathie et
sa bonne humeur.

Je tiens également à remercier tout particulièrement mon directeur de thèse Bernard
Viguier pour avoir su, malgré la distance, établir une forte interaction. Je le
remercie pour le nouveau souffle qu'il a pu apporter à mon travail après chaque
visite à Toulouse ainsi que pour sa rigueur scientifique et son amitié.

Toute ma reconnaissance va également à Laure Guétaz pour m'avoir initié à la
microscopie électronique en transmission et au monde de la plasticité. Je la
remercie pour sa grande gentillesse et pour nos discussions scientifiques qui ont fait
avancer mon travail.

Je remercie chaleureusement mon voisin de bureau Olivier Gillia pour tous ses
conseils et astuces qui ont simplifié mon quotidien. Merci aussi à Laurent Briottet
pour son aide précieuse notamment pour l'utilisation de SiDoLo, merci à Patrick Le
Gallo et à Magali Reytier pour m'avoir fait partager leurs connaissances.
Je les remercie plus généralement aussi pour leur soutien, leur gentillesse et leur
constante bonne humeur.

J'associe bien sûr à ces remerciements Burno Ricetti, José Calapez et Denis Vincent
qui ont veillé au bon déroulement des essais mécaniques. Merci à Isabelle Chu et
Patrick Lemoine pour leur aide ainsi que Jean-Edouard Mazille pour sa contribution
en analyse d'image.
Je remercie aussi Audrey Benaben pour avoir apporté sa participation à ce travail
lors de son stage de fin d'étude. Un grand merci à Yvette Dextre pour m'avoir
permis de réaliser de si belles images MEB.


Ce travail a été également mené en collaboration avec l'équipe du CIRIMAT à
Toulouse dont je remercie tous les membres pour leur accueil chaleureux. Je pense
notamment à Eric Andrieu, Dominique Poquillon et Moukrane Dhemas ainsi qu'à
l'ensemble des thésards du laboratoire.

Je pense également à tous ceux que j'ai côtoyés durant cette thèse et qui ont rendu
cette aventure agréable. Merci à mes collègues thésards ou stagiaires qui ont
partagé mon bureau chacun leur tour : Stephane Di Iorio, Gaël Claret et Patrick
Pizette. Merci à François Bruchon, Christan Grandjacques, Eric De Vito, Claude
Chabrol et à tous ceux que je n'ai pas cités.

Enfin, je remercie mes parents pour leur soutien et leur aide en toutes circonstances.
J'associe aussi mes amis à ces remerciements ainsi qu'Isabelle pour son soutien au
quotidien et son aide précieuse.





































Table des Matières


TABLE DES MATIERES .............................................................................................................................. 3
INTRODUCTION ET CONTEXTE ............................................................................................................. 5
REACTEURS HAUTE TEMPERATURE A CYCLE DIRECT.................................................................................... 5
PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS DE LA THESE ................................................................................................ 9
CHAPITRE I - ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE......................................................................................... 11
I.1. MATERIAU ............................................................................................................................................ 11
I.1.1 Le superalliage Udimet 720........................................................................................................... 11
I.1.2 Elaboration de disques de turbine en Udimet 720......................................................................... 12
I.1.3 Amélioration de la résistance au fluage des alliages MdP............................................................ 16
I.2. MECANISMES DE DEFORMATION ........................................................................................................... 21
I.2.1 Formalisme de l’activation thermique........................................................................................... 21
I.2.2 Mécanismes de franchissement de précipité dans les superalliages à base de nickel ................... 22
I.2.3 Fluage diffusion et glissement intergranulaire.............................................................................. 26
I.2.4 Mécanisme de franchissement de précipités en fluage dans le cas de l’Udimet 720 MdP élaboré
par cycle de CIC conventionnel............................................................................................................. 26
I.3. FATIGUE PLASTIQUE OLIGOCYCLIQUE ................................................................................................... 28
I.3.1 Courbe de Wöhler.......................................................................................................................... 28
I.3.2 Essais en déformation imposée...................................................................................................... 29
I.3.3 Déformation plastique en fatigue oligocyclique des superalliages à base de nickel..................... 30
I.4. CONCLUSION......................................................................................................................................... 32
CHAPITRE II - MATERIAU ET CARACTERISATION DE LA MICROSTRUCTURE ................... 33
II.1. MISE AU POINT DU MATERIAU ET TRAITEMENT THERMIQUE................................................................. 33
II.2. DESCRIPTION DES TECHNIQUES DE CARACTERISATION ........................................................................ 34
II.2.1 Microscopie Optique.................................................................................................................... 34
II.2.2 Microscopie Electronique à Balayage ......................................................................................... 35
II.2.3 Microscopie Electronique en Transmission ................................................................................. 35
II.3. ANALYSE DE LA MICROSTRUCTURE 37
II.3.1 Taille de grain et précipités aux PPB........................................................................................... 37
II.3.2 Précipitation γ’..............................................................................................................