Effet dwell : relation microstructure-microtexture-propriétés mécaniques de l'alliage de titane Ti6242

Compte tenu de leurs proprietes mecaniques specifiques extremement interessantes, les alliages de titane sont largement utilises notamment pour des applications aeronautiques. Une des limitations concerne certains composants critiques des turbomachines pour lesquels un effet « dwell » est parfois constate. Ce processus survient dans des conditions particulieres combinant un chargement cyclique (fatigue) et statique (fluage) a une temperature proche de l’ambiante et peut conduire a une rupture prematuree. Bien que de nombreuses etudes aient permis de cerner le probleme, son origine physique/mecanique demeure mal comprise.Les travaux realises, essentiellement experimentaux, visent a analyser les mecanismes de deformation et d’endommagement, sous chargement dwell, a differentes echelles et en lien avec la microstructure metallurgique de l’alliage Ti6242 lamellaire considere. Des configurations particulieres de colonies de lamelles que l’on a nomme « plumes » ont ete identifiees comme etant a l’origine de la rupture en dwell. Les caracteristiques morphologiques et cristallographiques correspondantes ont ete analysees par differents moyens de microscopie optique et electronique. Un outil d’analyse d’images base sur la transformee de Fourier rapide a ete specifiquement developpe afin de reperer et de quantifier ces elements a l’echelle de la piece. Au-dela des campagnes d’essais mecaniques mettant en evidence les consequences de l’effet dwell en termes de duree de vie, des essais in situ sous microscope realises en traction, fluage et dwell sur des « micro-eprouvettes » instrumentees ont permis de mieux comprendre les processus elementaires de deformation associes aux plumes et conduisant a des heterogeneites des champs de deformation favorables a l’amorcage de fissures.