| Přispěvatelé: |
Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), CEA- Saclay (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), CEA, INSA Rennes, Philippe CASTANY |
| Popis: |
Oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steels have high creep strength and high irradiation resistance, thanks to the body-centered cubic structure of the metallic matrix and the presence of a fine dispersion of nanosized Y-Ti rich oxide particles. ODS steels are usually produced by powder metallurgical process. This process leads to high costs and limitations in terms of the final shapes of the consolidated materials.In the frame of assessing the potentialities of additive manufacturing to produce ODS steels complex parts, a Fe-14Cr powder milled with 0.3%wt. Y2O3 and 0.3%wt. TiH2 is consolidated by Laser Powder Bed Fusion (L- PBF). The effect of processing parameters (such as laser power, scanning speed, hatch distance, thickness of layer) and the role of powder feedstock characteristics (such as particle size, morphology, flowability) on the final properties of materials (density, microstructure, mechanical properties) are studied.Optimization of the processing parameters allows to manufacture ODS steel parts, which present high densiti to 98% and a fine dispersion of nanosized Y-Ti rich oxide particles uniformly dispersed into the materi formation mechanism of oxide particles during L-PBF process is proposed.Guidelines on powder selection for L-PBF process are proposed. The results show that the chemical composition of the powder has a significant impact on the molten pool shape and consequently on the grain growth.; Les aciers renforcés par dispersion d’oxydes (aciers ODS) présentent d’excellentes tenue au fluage et résistance à l’irradiation. Ces propriétés résultent de la structure cubique centrée de la matrice et de la présence d’une distribution d’oxydes nanométriques Y-Ti-O. Leur mise en forme conventionnelle par métallurgie des poudres est complexe et nécessite plusieurs étapes.Ce travail de thèse étudie les potentialités du procédé de fusion sélective par laser pour élaborer des aciers avec une grande liberté quant à la géométrie finale des pièces. Pour cela, l’influence des paramètres opérat (puissance laser, vitesse de balayage, distance inter-cordons, épaisseur du lit de poudre) ainsi des caractéristiques de la poudre (granulométrie, coulabilité, morphologie) sur les propriétés finales des maté élaborés (densité, microstructure, propriétés mécaniques) a été étudiée.Une optimisation des paramètres opératoires a permis d’obtenir des matériaux denses présentant une dispersion d’oxydes mixtes Y-Ti-O répartis uniformément dans le matériau. Un mécanisme de formation des oxydes au cours de la fusion sélective par laser est proposé.Des recommandations sur les poudres à privilégier pour un usage dans le procédé de fusion sélective par laser sont faites. Ces résultats révèlent l’importance de la composition chimique de la poudre sur les microstructures de solidification. |
