Évolution des microstructures et mécanismes de densification d'un alliage TiAl lors du frittage par Spark Plasma Sintering / Julien Guyon ; sous la direction de Emmanuel Bouzy et de Alain Hazotte

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Frittage (métallurgie)

Alliages aluminium-titane

Spark plasma sintering (métallurgie)

Classification Dewey : 671.373

Bouzy, Emmanuel (Directeur de thèse / thesis advisor)

Hazotte, Alain (1956-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Daloz, Dominique (1967-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Crépin, Jérôme (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Fabrègue, Damien (1978-.... ; auteur en sciences des matériaux) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Naka, Shigehisa (Membre du jury / opponent)

Université de Lorraine (2012-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire d'Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (Metz ; 2011-....) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Ce travail porte sur l'évolution microstructurale d'un alliage TiAl lors du frittage par un procédé appelé Spark Plasma Sintering (SPS). Les poudres initiales, élaborées par atomisation, sont constituées principalement d'une phase métastable. Les transformations qui accompagnent le retour à l'équilibre de cette dernière durant un chauffage sont finement caractérisées par MEB, MET et EBSD. Ces transformations seront ensuite utilisées comme marqueur thermique lors de la densification SPS afin de mieux estimer les amplitudes des gradients thermiques et mécaniques du procédé de frittage. Les mécanismes de densification responsables de la formation des cous sont discutés, ainsi que les origines des hétérogénéités microstructurales des échantillons complètement densifiés. Un comparatif des mécanismes de densification et des microstructures finales entre une poudre broyée et une poudre non broyée est dressé. Enfin, l'influence de l'application d'une contrainte dynamique pendant la compaction au moyen d'un dispositif original est présentée

Résumé / Abstract : This work focuses on the microstructure evolution of a TiAl alloy during sintering by a process called Spark Plasma Sintering (SPS). The initial powders, elaborated by atomization, consist primarily of a metastable phase. The transformations of the return to equilibrium of the latter during heating are finely characterized using SEM, TEM and EBSD. These phase transformations are then used as a thermal indicator during the SPS densification to estimate the thermal and mechanical gradients. The densification mechanisms responsible for the neck formation and the origins of the microstructure heterogeneities of fully densified samples are discussed. A comparison between the densification mechanisms and the final microstructures of a milled powder and a no milled powder is showed. Finally, the effect of the application of a dynamic stress during the compaction using an original process is presented