Plasticité et fragilité de la phase βo ordonnée dans un alliage TNM-TiAl

Autor: Molénat, Guy, Galy, Benjamin, Musi, Michael, Monchoux, Jean-Philippe, Toualbi, Louise, Clemens, Helmut, Thomas, Marc, Couret, Alain
Přispěvatelé: Physique de la Plasticité et Métallurgie (CEMES-PPM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department Materials Science, Montanuniversität Leoben, Franz-Josef Str. 18, 8700 Leoben/ Austria, DMAS, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA-Université Paris-Saclay
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Intermetallics
Intermetallics, In press, ⟨10.1016/j.intermet.2022.107653⟩
ISSN: 0966-9795
DOI: 10.1016/j.intermet.2022.107653⟩
Popis: International audience; In order to identify the reasons for the brittleness of a TNM-TiAl alloy (Ti51.05Al43.9Nb4Mo0.95B0.1 in at.%), the plastic deformation behaviour of the ordered beta-0 phase is investigated. The corresponding powder was densified by Spark Plasma Sintering to produce a near lamellar microstructure made of γ/α2 lamellar colonies surrounded by gamma and beta-0 grains. Then, the room temperature tensile behaviour is studied by carrying out tensile tests and additional in-situ straining experiments in a transmission electron microscope (TEM). The TNM alloy exhibits a limited ductility, with the fracture surface of test specimens showing cleavage facets along lamellar interfaces. In addition, the beta-0 grains contain nano-precipitates of the omega-0 phase and deform plastically by superdislocations dissociated into two superpartial dislocations separated by an antiphase boundary. These dislocations glide in {011} planes and are observed to be localized into pileups, which is related to the omega-0 strengthening precipitation within the beta-0 grains. This localised hardening behaviour leads to stress concentration in grain boundaries which is assumed to be responsible for delamination along lamellar interfaces in neighbouring lamellar colonies.; Afin d'identifier les raisons de la fragilité d'un alliage TNM-TiAl (Ti51.05Al43.9Nb4Mo0.95B0.1 en at.%), le comportement de déformation plastique de la phase βo ordonnée est étudié. La poudre correspondante a été densifiée par Spark Plasma Sintering pour produire une microstructure quasi lamellaire constituée de colonies lamellaires γ/α2 entourées de grains γ et βo. Ensuite, le comportement en traction à température ambiante est étudié en réalisant des essais de traction et des expériences supplémentaires de déformation in situ dans un microscope électronique à transmission (MET). L'alliage TNM présente une ductilité limitée, le faciès de rupture des éprouvettes présentant des facettes de clivage le long des interfaces lamellaires. En outre, les grains βo contiennent des nanoprécipités de la phase ωo et se déforment plastiquement par des superdislocations dissociées en deux dislocations superpartielles séparées par une limite d'antiphase. Ces dislocations glissent dans les plans {011} et on observe qu'elles sont localisées en empilements, ce qui est lié à la précipitation du renforcement ωo au sein des grains βo. Ce comportement de durcissement localisé conduit à une concentration de contraintes dans les joints de grains qui est supposée être responsable de la délamination le long des interfaces lamellaires dans les colonies lamellaires voisines.
Databáze: OpenAIRE
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