Etude des mécanismes de déformation et d'endommagement du superalliage à base de nickel MC2 en fluage aux très hautes températures

摘要

Le MC2 est un superalliage base nickel monocristallin constitué d'une matrice austénitique gamma renforcée par des précipités intermétalliques ordonnés gamma'. Cet alliage est couramment utilisé pour des applications à très haute température telles que les aubes de turbines. Son comportement aux très hautes températures est ici étudié en abordant deux aspects. Une modification du comportement en fluage anisotherme à 1150°C, où apparaissent une augmentation de la vitesse de fluage et une diminution de la durée de vie, ainsi qu'une direction de coalescence orientée des radeaux à 45° de la contrainte appliquée. Des essais de fluage isothermes et anisothermes à 1150°C, 1100°C et 950°C ont été réalisés et comparés à des simulations par éléments finis. Les microstructures obtenues ont été observées en microscopie électronique en balayage et à transmission. Nous proposons des mécanismes qui s'appuient sur la dissolution des radeaux, la montée des dislocations et des échanges de lacunes. ABSTRACT : The nickel based superalloy MC2 is made of an austenitic matrix gamma strengthened by ordered intermetallics precipitates gamma'. This alloy is widely used for high temperature applications such as turbine blades. Two different aspects of its very high temperature creep behaviour are studied. Firstly a modification of the anisothermal creep behaviour with an increase of the creep rate and a decrease of the time to rupture, and secondly, a directional coarsening oriented 45° away from the load axis. Isothermal and anisothermal creep tests were performed at 1150°C, 1100°C and 950°C and compared to finite elements simulations. Resulting microstructures were observed by means of scanning and transmission electron microscopy. We suggest mechanisms based on the dissolution of the gamma' rafts, the climbing of dislocations and exchange of vacancies.