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Catégorie : Soutenances de thèse et de HDR

Jeudi 20/12/2018 :Soutenance de thèse de Gader ALTINKURT : Apport de la microdiffraction Laue pour la détermination des contraintes internes dans un superalliage à base de nickel grenaillé : effets de la microstructure et des traitements thermomécaniques

Gader ALTINKURT, doctorant au sein de l'équipe "Microstructures et contraintes" de l'Institut Jean Lamour soutient sa thèse intitulée :

"Apport de la microdiffraction Laue pour la détermination des contraintes internes dans un superalliage à base de nickel grenaillé : effets de la microstructure et des traitements thermomécaniques"

 

Date et lieu :
Jeudi 20 décembre 2018 à 10h00
Campus Artem, Nancy
Amphithéâtre 200

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- Moukrane Dehmas
Professeur, CIRIMAT-ENSIACET

Co-directeur de thèse :

- Mathieu Fèvre
Maître de recherche ONERA, LEM-CNRS-ONERA

Rapporteurs :

- Olivier Castelnau
Directeur de recherche CNRS, PIMM, Arts et Métiers ParisTech

- Muriel Véron
Professeur, SIMAP, Grenoble INP

Examinateurs :

- Sabine Denis
Professeur, Institut Jean Lamour , Université de Lorraine

- Guillaume Geandier
Chargé de recherche CNRS, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

- Benoît Malard
Maître de conférences, CIRIMAT-ENSIACET

- Delphine Retraint
Professeur, LASMIS, Université de Technologie de Troyes

 

Résumé :
Ce  travail de  thèse est consacré  principalement à  l’étude des relations  entre  la  microstructure, le  procédé de grenaillage  et  les  champs  de  contraintes  résiduelles  dans  le  superalliage  à  base  de  nickel  N18.  Pour  mettre  en exergue le rôle de la microstructure, nous avons tout d’abord fabriqué quatre microstructures modèles de tailles de grains γ et de précipités γ’ significativement différentes par différents chemins thermiques.
Les échantillons ont été ensuite  grenaillés  par  ultrason  et  enfin  soit  traités thermiquement  ou  sollicités  en  fatigue  à  chaud.  Nous  avons étudié les changements microstructuraux et mécaniques induits par chaque étape en s’appuyant sur différentes techniques  de  caractérisation  (MEB,  dureté,  essais  de  traction  et  de  fatigue).  Nous  montrons  que  la  dureté  et  les propriétés en traction avant grenaillage ainsi que les modifications microstructurales et de dureté après grenaillage sont principalement dépendantes de la taille de précipités γ’.
Des mesures in situ de résistivité électrique ont permis de suivre les cinétiques de dissolution et de précipitation de la phase γ’ au  cours  de  traitements  thermiques.  Les cinétiques ont été comparées à un modèle de précipitation développé pour l’alliage N18. Dans la suite, nous avons déterminé  finement  les  contraintes  résiduelles  par  diffraction  des  rayons  X  en  laboratoire  avec  la  méthode  des «sin²ψ» et au synchrotron avec la microdiffraction Laue couplée à des mesures d’énergies.
La sensibilité de la microdiffraction  a  permis  d’appréhender  le  rôle  de  la  microstructure  sur  les  champs  de  déformations  et  de contraintes à l’échelle du micromètre et de différencier la contribution des phases γ et γ’, qui constitue l’une des principales difficultés de ce travail d’exploitation. Avant grenaillage, la déformation déviatorique est  inférieure  à 2×10-4 quelle que soit la taille de précipités γ’. À l’issue du grenaillage, un décalage des profils de déformations et de  contraintes de  100 μm est observé  lorsque l’on compare  la  microstructure contenant de fins  précipités γ’ (200 nm)  à  celle  contenant  des précipités γ’  grossiers  (2000  nm).
Les  profils  de  contraintes obtenus  avec  la microdiffraction Laue montrent des différences significatives en comparaison à l’état de contraintes planes attendu à cœur de l’échantillon.
Enfin, nous montrons qu’à l’issue d’un maintien isotherme ou d’un essai de fatigue interrompu, les déformations déviatoriques introduites par de grenaillage sont relaxées ou redistribuées.

Mots   clés : superalliage   à   base   de   nickel,   microdiffraction   Laue,   microstructure,   contraintes   résiduelles, grenaillage

 

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