Annuaire  |  Flux RSS  |  Espace presse  |  Intranet  |  Webmail  |  Videos  |    Photos   Microstructures et microtextures  Microstructure and micro-texture of titanium alloys 

Microstructure et microtexture des alliages de titane

Les deux phases α et ß ont des propriétés anisotropes. Une texture globale (à l'échelle d 'un cm3, de la pièce) ou locale (à l'échelle du grain) va conduire à une anisotropie de comportement, voire à de l'endommagement local. Ces textures peuvent être issues d'une texture de déformation, recristallisation, comme de la transformation de phases. Des travaux sont donc menés sur la compréhension de la formation simultanée de la microstructure et de la microtexture associée à la transformation de phases ß -> ∝ + ß . Ces travaux portent principalement sur la texture de la phase a issue de la précipitation aux joints des grains ß/ß à savoir la morphologie aGB et la morphologie aWGB. Par ailleurs, l'étude du variant formé au joints des grains est approfondie afin d'analyser l'existence d'une règle de sélection de variant. Ces travaux sont menés en collaboration avec L. Germain et N. Gey du LEM3 (Metz) et sont soutenus par le CNRS, la Région Lorraine et le LABEX DAMAS.L'étude statistique par EBSD des produits de transformation formés en condition de transformation isotherme a montré une forte sensibilité du nombre de variants alpha présents dans un grain beta aux conditions de transformation. Ce nombre augmente lorsque la température de transformation diminue. Chaque colonie  ∝WGB présente une seule orientation alpha, héritée d'un unique précurseur ∝GB. L'augmentation du nombre de colonies affaiblit la microtexture, considérée à l'échelle d'un grain ß. Elle a pour origine une formation plus rapide de des précurseurs ∝GB, comme l'a montré une étude approfondie des premiers stades de la précipitation.


 

Les conséquences sur la texture considérée à l'échelle d'un nombre statistique de grains β sont en cours d'analyse [1]. Il faut prendre en compte les phénomènes de sélection de variant selon lesquels l'orientation cristallographique des grains αGB dépend des paramètres cristallographiques des joints de grains β/β. Ainsi, pour 200 joints de grains analysés, et dans plus de 50% des cas, et ce quelles que soient les températures étudiées, les variants alpha formés aux joints de grains respectent la règle de sélection suivante : {100} β1 // {0001}α GB // {110} β2.

<font size="1"><i>Cartographie EBSD (figures de pôles inverses) à la même échelle montrant la microtexture a en fin de transformation à : a) 750°C ; b) 800°C ; c) 830°C. La phase beta est représentée en noir et les joints de grains b par les pointillés blancs. Les chiffres indiquent le nombre d’orientations alpha dans chaque grain beta.</font></i>

Ces premiers résultats nous montrent que la texture alpha obtenue en fin de transformation va dépendre des conditions de transformation, des cinétiques et des évolutions morphologiques, et pas seulement de la texture de la phase mère, comme cela est supposé généralement.

 

Des travaux sont en cours pour examiner d'autres critères de sélection, ainsi que d'autres conditions de transformation : refroidissement, déformation plastique préalable en β, influence de la composition chimique de l'alliage.

 

[1] Salib, M. Etude microstructurale et cristallographique de la précipitation de la phase alpha aux joints de grains beta dans un alliage de titane. soutenue le 2 mars 2015 Université de Lorraine, 2015