Élaboration et caractérisation d’un superalliages à base de nickel

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Un alliage de type Udimet 720, spécialement enrichi en aluminium, a été développé selon un frittage non conventionnel en deux étapes. La première étape s'est déroulée à 1380°C pendant 0,5 h, alors que la seconde à 1180°C durant 3 h. Le matériau fritté ainsi obtenu, a ensuite été forgé à 1200°C, sous une charge de 50 kg et avec une hauteur de chute de 220 mm, afin de fragmenter les agrégats des composants durs. Après forgeage, un recuit d'homogénéisation a été réalisé à 800°C, pendant 1,5 h. La technique de consolidation comprend une mise en solution à 1080 °C et un vieillissement à 800°C, selon différents temps de maintien. Les techniques d'analyse par diffraction des rayons X (DRX) et les observations au microscope électronique à balayage (MEB) avec analyses semi-quantitatives (EDS) ont permis de révéler l'impact des ajouts d'aluminium et du vieillissement, sur l'évolution microstructurale du matériau. L'alliage fritté contenant 5,25 % d'Al présente une structure complexe composée d'une matrice métallique y, du carbure de chrome Cr₂₃C₆ et d'une grande variété d'intermétalliques binaires. Malgré cela, la mise en solution a provoqué une dissolution presque complète de ces composés et, par conséquent, une saturation du réseau cubique du nickel. Une intensification du phénomène de précipitation, due à la formation de l'intermétallique y' (Ni, Co)₃(Al, Ti), puis du carbure de chrome allié (Cr, Co, Ni, Mo, Ti)₂₃C₆, a conduit à un durcissement notable de la matrice austénitique, atteignant une microdureté de 700 HV₀,₁.

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