Transformations et contraintes de cohérence dans les superalliages et les intermétalliques de base TiAl

Phase transformation and lattice stresses in ni-based superalloys and tial-based intermetallics

Laboratoire d’Étude des Textures et Application aux Matériaux (LETAM), Université Paul-Verlaine de Metz, Ile du Saulcy, 57012 Metz Cedex 01, France
e-mail : alain.hazotte@univ-metz.fr

Reçu : 8 Décembre 2009
Accepté : 22 Février 2010

Résumé

Après avoir rappelé que toute transformation à l’état solide génère des distorsions élastiques et des contraintes mécaniques – dites « de cohérence » ou « de compatibilité » – cet article identifie quatre mécanismes de relaxation totale ou partielle de ces contraintes : (a) par déformation plastique; (b) par adaptation de la morphologie des constituants; (c) par sélection de variants cristallins et (d) par modification des équilibres de phases. Des exemples en sont ensuite donnés dans le cas de la précipitation, de la dissolution et de la « mise en radeaux » de la phase γ′ des superalliages monocristallins à base de nickel (mécanismes b et d) ainsi que dans le cas de la transformation α → α₂ − γ lamellaire des alliages intermétalliques de base TiAl (mécanisme c).

Abstract

This article firstly emphasizes that a solid phase transformation always results in lattice distortions associated with “coherency” stresses. Then, it identifies four possible mechanisms of complete or partial stress relaxation, i.e. (a) plastic deformation; (b) crystal shape optimization; (c) selection of favorable crystallographic variants and (d) alteration of phase equilibrium. Lastly, some examples are given relative to the precipitation, dissolution and “rafting” of γ′ phase in single-crystal nickel-based superalloys (mechanisms b and d), then to the lamellar α → α₂ − γ transformation in TiAl-based intermetallic alloys (mechanism c).