Correlation entre cinetique d'oxydation, microstructure et comportement mecanique. Application a du feuillard ni-20cr
Institution:
Paris 11Disciplines:
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L'objectif de cette etude consistait a etudier, entre 500 et 900c, les relations entre la cinetique d'oxydation, la morphologie des oxydes et le comportement mecanique de feuillards ni-20cr (100 et 200 m). L'etude cinetique du feuillard en oxydation isotherme, sous air, entre 500 et 900c a mis en evidence un changement de mecanisme entre les basses temperatures (500-600c) et les temperatures superieures. Des observations realisees au microscope electronique en transmission, sur coupes transverses, nous ont permis de caracteriser les couches d'oxydes formees a 500c et de suivre l'evolution de la croissance des couches a 600 et 900c. Une bonne correlation entre la cinetique et la morphologie a ete etablie et un modele de croissance des couches, en un ou deux stades selon la temperature, a ete propose. Des essais de fluage effectues, sur le feuillard de 200 m d'epaisseur, sous air et sous vide secondaire, ont montre que, quels que soient l'environnement et la temperature d'essai, la valeur de l'exposant de norton traduit un mecanisme de fluage dislocation. Il n'y a pas d'effet d'oxydation sur le mecanisme de fluage. Neanmoins, l'effet d'environnement sur la vitesse de fluage se manifeste a 500c, par une difference d'un facteur 50 entre les vitesses de fluage secondaire sous air et sous vide. Au-dela de cette temperature, le comportement du feuillard est le meme quel que soit l'environnement. Le couplage oxydation-comportement est discute selon deux mecanismes competitifs : un adoucissement lie a l'injection de lacunes associees a la formation de nio et un renforcement lie a la formation de cr#2o#3 sous forme de particules d'oxyde interne ou de couche continue qui piege les lacunes. L'application d'une contrainte externe de traction ne modifie ni la nature des couches d'oxyde entre 600 et 900c, ni leur morphologie mais accelere fortement la cinetique de croissance des couches.