Mécanismes d'endommagement et critère de rupture du TA6V MdP E. L. I. Dans le domaine cryogénique
Institution:
Grenoble INPGDisciplines:
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Abstract FR:
L'alliage de titane TA6V ELI, élaboré par métallurgie des poudres, est utilisé pour réaliser le rouet de la turbopompe à hydrogène liquide du moteur cryogénique d'Ariane V. Puisque cette pièce subit une plastification locale en fonctionnement nominal, les mécanismes de déformation et d'endommagement à 20 K de ce matériau sont étudiés. A 20K, la déformation est contrôlée pour moitié par le maclage. L'indexation des orientations cristallographiques par EBSD a permis de déterminer trois modes de maclage. Le maclage "A", de plan {10-12} et de direction <10-1-1>, permet la déformation des cristaux dont l'axe c est proche de l'axe de traction. Le maclage "i" de plan {'5-61-3'} et de direction <41-53>, bien que théoriquement connu, n'a jamais été indexé auparavant dans le titane. Le maclage "B", de plan {10-11} et de direction <10-1-2>, est un double maclage apparaissant à l'intérieur du maclage i. L'endommagement de cet alliage reste ductile à 20 K. Il est contrôlé par la phase de germination des cavités, qui apparaissent tardivement. Les phases de croissance et de coalescence sont très courtes. Au niveau microstructural, le mécanisme unique d'endommagement identifié est la décohésion du plan de macle "i" que facilite le maclage "B". Dès son apparition, à partir de 10% de déformation, il génère des contraintes internes qui augmentent avec la déformation et qui réduisent progressivement la contrainte appliquée nécessaire pour rompre le matériau. Ces différents résultats sont utilisés pour construire une carte d'endommagement et de rupture à deux paramètres, la déformation plastique cumulée et la contrainte principale maximale. Un schéma de germination des cavités est proposé.