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Résumé thèse Stéphane Baleix

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Oxydation et écaillage d'alliages réfractaires moulés pour outils de formage superplastique

 

Stéphane BALEIX - 16 décembre 1999.

Le procédé de formage superplastique (SPF) de tôles de titane est mis en oeuvre à des températures voisines de 900°C. Les outils de formage, élaborés en alliages réfractaires moulés, sont sévèrement sollicités lors des cycles thermiques et mécaniques induits par les campagnes de formage. Les cinétiques d'oxydation et d'écaillage, en conditions isotherme (750°C - 1050°C) et cyclique, de quatre nuances d'alliages de structure austénitique ou ferritique, ont ete determinées ainsi que l'influence du cyclage et de son amplitude sur l'écaillage des oxydes. La nature des oxydes et leur stratification ont été etudiées par MEB, SIMS et DRX. L'analyse d'images a permis d'étudier les écaillages de manière qualitative et quantitative. des modèles thermo-élastiques ont été utilisés afin de déterminer les niveaux de contraintes dans les couches d'oxydes ainsi que les paramètres qui influent le plus sur l'écaillage. Des modèles energétiques tenant compte des interactions métal/oxyde au niveau de l'interface ont également été employés. Ces modèles, qui rendent compte de deux modes d'écaillage distincts, permettent de connaître l'énergie d'adhérence à l'interface métal/oxyde à partir de la détermination expérimentale par émission acoustique de la température critique d'écaillage lors du refroidissement et de la taille des écailles par analyse d'images. L'évolution de l'énergie d'adhérence et du mode d'écaillage avec la durée d'oxydation est discutée en s'appuyant sur des considérations microstructurales liées aux mécanismes diffusionnels lors du processus d'oxydation.

Mots clés :
alliages réfractaires moulés, formage superplastique, outillage, oxydation, écaillage, contraintes thermiques, énergie d'adhérence, émission acoustique, analyse d'images