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Conséquences de l'oxydation haute température sur l'injection de défauts et le comportement mécanique des matériaux métalliques

Pérusin, Simon. Conséquences de l'oxydation haute température sur l'injection de défauts et le comportement mécanique des matériaux métalliques. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2004

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Official URL: http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000069/

Abstract

L'objet de ce travail est de rendre compte de l'effet de l'oxydation haute température de matériaux métalliques à la fois sur leur évolution microstructurale ainsi que sur leur comportement mécanique. Des matériaux modèles comme le nickel, le fer et l'alliage Ni-20Cr sont étudiés. L'analyse de la microstructure d'échantillons de nickel minces oxydés à 1000°C montre que les lacunes métalliques injectées au cours de la croissance cationique de l'oxyde (NiO) peuvent diffuser sur de grandes distances via les joints de grains du métal. Quand une oxydation symétrique du nickel est pratiquée, de nombreuses cavités intergranulaires sont en effet observées, résultat de la condensation de lacunes. La germination de ces cavités n'est cependant possible qu'en présence d'une teneur minimale en carbone dans le métal. Dans le cas où une des surfaces du métal est protégée de l'oxydation (oxydation non symétrique), les lacunes sont annihilées à l'interface métal/atmosphère réductrice qui constitue un puits parfait de lacunes. L'annihilation se manifeste alors par un creusement important des sillons formés par l'émergence des joints de grains à la surface du métal. La géométrie de la pièce métallique joue un rôle primordial sur la quantité de défauts diffusant dans le métal. Cette diffusion est accompagnée par celle d'oxygène si bien qu'un mécanisme de transport de l'oxygène par les lacunes est proposé. Les essais de traction menés à la température ambiante sur du nickel de structure bambou montrent que la couche d'oxyde, très adhérente, constitue une barrière à l'émergence des dislocations, conduisant à un durcissement du métal. L'alliage Ni-20Cr est quant à lui testé en traction et en fluage entre 25 et 825°C sous atmosphère contrôlée.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution: Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT
Laboratory name:
Research Director:
Andrieu, Eric
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Deposited By: admin admin

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