Interstitial oxygen in TiAl alloys : effects on lamellar microstructure, ductility and yield point

¹ Centre d'Etudes de Chimie Métallurgique, Institut des Sciences Chimiques Seine Amont, CNRS, 15 rue Georges Urbain, 94407 Vitry-sur-Seine
² also at Chaire des Matériaux Industriels, Métalliques et Céramiques, Conservatoire National des Arts et Métiers, 2 rue Conté, 75003 Paris

Résumé

Oxygène interstitiel dans les alliages TiAl : effets sur la microstructure lamellaire, la ductilité et la limite d'élasticité. L'utilisation d'une procédure d'élaboration et de traitement thermique propres nous a permis d'étudier l'influence de l'oxygène interstitiel sur la microstructure et les propriétés mécaniques des alliages Ti₅₀Al₄₈Cr₂ à microstructure entièrement lamellaire. Les effets de l'oxygène sur l'alliage ternaire sont significatifs et similaires à ceux observés pour les alliages binaires Ti₅₂Al₄₈, à savoir que la fraction volumique de phase α₂, la microdureté et la limite d'élasticité augmentent avec des teneurs en oxygène croissantes alors que la ductilité diminue. Il apparaît alors que l'oxygène interstitiel a un effet significatif par rapport à celui du chrome, et qu 'il est important de contrôler les teneurs en oxygène des alliages afin de maîtriser leur microstructure et leurs propriétés mécaniques.

Abstract

Clean alloys preparation and heat treatment procedures have been used to study the influence of interstitial oxygen on the microstructure and mechanical properties of fully lamellar Ti₅₀Al₄₈Cr₂alloys. The effects of oxygen on the ternary alloys are significant and similar to those observed for binary Ti₅₂Al₄₈alloys, that is the α₂ volume fraction, microhardness and yield strength increase with increasing oxygen content whereas the ductility decreases. It seems that interstitial oxygen has a significant effect in comparison to chromium and that it is essential to control its content in the alloys in order to monitor their microstructure and mechanical properties.