Nous avons étudié les différences de comportement en fluage (760ʿC/840 MPa, 950ʿC/300 MPa, 1050ʿC/150 MPa, 1150ʿC/100MPa) et en traction (entre 20ʿC et 1100ʿC) entre un superalliage monocristallin de première génération (AMI) et un superalliage monocristallin de nouvelle génération (MC-NG). La différence entre les chimies des deux alliages réside dans le fait que le MC-NG, contrairement à l'AM1, contient entre autres du rhénium et du ruthénium. L'influence de la microstructure γ/γ' des superalliages a également été prise en compte. Nous avons identifié les paramètres qui contrôlent la déformation en fluage des superalliages à 760ʿC. La différence de comportement que nous rencontrons entre l'AM1 et le MC-NG a dans ce cas été attribuée au durcissement en solution solide de la phase γ qui est plus important dans le MC-NG que dans l'AM1. Lors de la comparaison du comportement en fluage à 950ʿC et 1150ʿC nous avons mis en exergue le rôle bénéfique du rhénium dans le MC-NG qui inhibe la plasticité dans la phase γ au travers de différents mécanismes. Nous avons poussé plus avant nos investigations concernant le comportement en fluage à 1050ʿC de ces alliages. En effet, des études préliminaires avaient montré le caractère particulier des courbes de fluage du MC-NG comparé à d'autres superalliage à cette température. Nous avons identifié les mécanismes pilotant le début du stade de fluage tertiaire précoce dans le cas du MC-NG de même que les causes de la déstabilisation de la microstructure lamellaire γ/γ'. En traction le but était de comprendre dans quelle mesure la limite élastique à 0,2\% de déformation plastique était plus importante dans l'AM1 que dans le MC-NG au basse température. L'étude de ce comportement en fonction de la température ainsi que l'examen des structures de dislocations nous ont permis de conclure. Ainsi, le fait que la phase γ' du MC-NG soit moins alliée en éléments titane et tantale que celle de l'AM1 est rendu responsable de cette différence.

DES ESSAIS DE FLUAGE EN TRACTION ONT ETE REALISES SUR LE SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN A BASE NICKEL CMSX-2, T.T. ONERA, 001, DANS LE BUT D'ETUDIER LE COMPORTEMENT MECANIQUE A CHAUD DE CE MATERIAU. A PARTIR DES LOIS MATHEMATIQUES DE FLUAGE ET DE RELAXATION DE LA CONTRAINTE, UN MODELE UNITAIRE DE COMPORTEMENT A ETE PROPOSE. L'EXAMEN PAR M.E.T. DES MICROSTRUCTURES FLUEES A PERMIS D'APPORTER UNE SIGNIFICATION PHYSIQUE AUX DIFFERENTS PARAMETRES DE LA LOI ET D'ESQUISSER UNE CARTOGRAPHIE DES MECANISMES PARTICIPANT A LA DEFORMATION, POUR DE FAIBLES TAUX PRECEDANT TOUTE COALESCENCE PRONONCEE DES PRECIPITES. DES EFFETS DE LA COMPOSITION CHIMIQUE, DES SOLLICITATIONS ET DES CARACTERISTIQUES DES PRECIPITES DURCISSANTS SUR LA TENUE EN FLUAGE DU CMSX-2 ONT ALORS ETE EXAMINES A LA FOIS SUR LE PLAN CINETIQUE ET SUR CELUI DES MECANISMES. CERTAINS COUPLAGES ENTRE LES DIFFERENTS EFFETS SONT APPARUS ENTRAINANT DE NOUVELLES REPARTITIONS DES MECANISMES DE DEFORMATION. L'ASYMETRIE TRACTION/COMPRESSION DU COMPORTEMENT EN FLUAGE, REVELEE PAR LA COMPARAISON DES MESURES DE VITESSES QUASI STATIONNAIRES, A EGALEMENT PU ETRE ASSOCIEE A DES DIFFERENCES DE MICROSTRUCTURES APRES DEFORMATION. DES ESSAIS DE FLUAGE EN CISAILLEMENT ONT MIS EN EVIDENCE LE ROLE DECISIF JOUE PAR LES PRECIPITES SUR LA REDISTRIBUTION LOCALE DU CHAMP DE CONTRAINTES MACROSCOPIQUE. CE DERNIER POINT A SOULIGNE UNE FOIS DE PLUS L'INTERET D'UNE ETUDE PLUS FONDAMENTALE DES INTERFACES GAMMA/GAMMA PRIME: L'ELABORATION PAR LA TECHNIQUE DE SOUDAGE-DIFFUSION ET LA CARACTERISATION D'INTERFACES SYNTHETIQUES ONT ETE ABORDEES DANS CETTE PERSPECTIVE

Nickel Base Single Crystals Across Length Scales is addresses the most advanced knowledge in metallurgy and computational mechanics and how they are applied to superalloys used as bare materials or with a thermal barrier coating system. Joining both aspects, the book helps readers understand the mechanisms driving properties and their evolution from fundamental to application level. These guidelines are helpful for students and researchers who wish to understand issues and solutions, optimize materials, and model them in a cross-check analysis, from the atomistic to component scale. The book is useful for students and engineers as it explores processing, characterization and design. - Provides an up-to-date overview on the field of superalloys - Covers the relationship between microstructural evolution and mechanical behavior at high temperatures - Discusses both basic and advanced modeling and characterization techniques - Includes case studies that illustrate the application of techniques presented in the book

LES SUPERALLIAGES BASE NICKEL MONOCRISTALLINS REPONDENT PARFAITEMENT AUX EXIGENCES REQUISES POUR LES AUBES MOBILES DE TURBINE DANS LES MOTEURS D'AVION CAR ILS POSSEDENT UNE EXCELLENTE TENUE AU FLUAGE, A LA FATIGUE THERMIQUE ET UNE BONNE RESISTANCE A LA CORROSION JUSQU'A DES TEMPERATURES TRES ELEVEES. A HAUTE TEMPERATURE, CES MATERIAUX SOLLICITES EN FLUAGE VOIENT LEUR MICROSTRUCTURE, INITIALEMENT CONSTITUEE DE PRECIPITES CUBOIDAUX DE PHASE GAMMA PRIME DANS UNE MATRICE GAMMA, EVOLUER AU COURS DU TEMPS ET CONSTITUER DES RADEAUX. SELON LE TYPE DE SOLLICITATION (TENSION OU COMPRESSION) ET L'AXE CRISTALLOGRAPHIQUE SELON LEQUEL LA CONTRAINTE EST APPLIQUEE, UNE OU PLUSIEURS FAMILLES DE PLAQUETTES APPARAISSENT ET CONFERENT A L'ALLIAGE UNE RESISTANCE ACCRUE AU FLUAGE EN ORGANISANT L'ESPACE EXPLORABLE PAR LES DISLOCATIONS ET EN LIMITANT LEUR LIBRE PARCOURS MOYEN. CEPENDANT, UNE PREDEFORMATION EN COMPRESSION N'AMELIORE PAS LE COMPORTEMENT DU MATERIAU EN FLUAGE TENSION (OU VICE-VERSA) CAR L'ACCUMULATION DES DISLOCATIONS CONDUIT A UNE INSTABILITE ET PROVOQUE RAPIDEMENT LA RUINE DU MATERIAU. IL N'EST DONC PAS POSSIBLE DE DISSOCIER MORPHOLOGIE DE COALESCENCE ET STRUCTURES DE DISLOCATIONS INDUITES PAR LA DEFORMATION PLASTIQUE. ENFIN, LA LOI MACROSCOPIQUE DE SCHMID PREVOYANT LES SYSTEMES DE GLISSEMENT ACTIVES AU COURS DU FLUAGE DOIT ETRE UTILISEE AVEC PRUDENCE CAR CES ALLIAGES POSSEDENT UNE TRES FORTE FRACTION VOLUMIQUE DE GAMMA PRIME DONT LA PRESENCE MODIFIE PROFONDEMENT LA REPARTITION DES CONTRAINTES A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE

The 14th International Symposium on Superalloys (Superalloys 2020) highlights technologies for lifecycle improvement of superalloys. In addition to the traditional focus areas of alloy development, processing, mechanical behavior, coatings, and environmental effects, this volume includes contributions from academia, supply chain, and product-user members of the superalloy community that highlight technologies that contribute to improving manufacturability, affordability, life prediction, and performance of superalloys.

Nous avons étudié, entre la température ambiante et 650c, le comportement élastoplastique des superalliages monocristallins base nickel en prenant pour objet d'étude la nuance mc2. Nous avons tenu compte de la nature biphasée / de ces matériaux dans la modélisation, de type auto-cohérent, du comportement mécanique global que nous avons developpé. Nous utilisons des lois de comportement monocristallines pour chaque phase, nous évaluons quelle peut être l'influence d'une telle structure biphasée sur l'anisotropie d'écrouissage du matériau et nous estimons quelles peuvent être les hétérogénéités, de contrainte et de déformation, consécutives. Nous avons aussi intégré à notre étude théorique deux effets particuliers de ce matériau: le désaccord paramétrique et l'effet d'interface dont nous discutons l'influence sur le comportement macroscopique du matériau. Des confrontations entre prédictions de simulation et résultats expérimentaux ont été réalisées systématiquement