Etude métallurgique du vieillissement de l`Inconel

Etude métallurgique du vieillissement de l’Inconel 625 et de ses
répercussions sur les propriétés mécaniques
L’alliage Inconel 625 est largement utilisé dans l’industrie aéronautique en raison de ses
bonnes propriétés mécaniques à chaud ainsi que de sa bonne résistance à la corrosion et à
l’oxydation. Cet alliage est utilisé en particulier au sein du groupe SAFRAN pour la
fabrication des certaines parties des systèmes d’échappement des moteurs aéronautiques ou
pour des blindages. Les systèmes d'échappement des avions des futurs programmes auront des
températures d’utilisation nécessitant des matériaux résistants à des températures pouvant
aller jusqu’à 800°C sous air, ne permettant pas d’utiliser les alliages de titane actuellement
employés. L’alliage Inconel 625 est donc envisagé pour la fabrication de ces composants pour
répondre à cet accroissement des températures de fonctionnement.
L’objectif de ce stage est d’avoir une meilleure connaissance des mécanismes de
vieillissement thermique à haute température et de son impact sur des propriétés
mécaniques représentatives des conditions rencontrées en service.
L'étude se déroulera en deux principales étapes :
Une première étape consistera à faire une synthèse bibliographique des mécanismes de
vieillissement et d’endommagement de l’Inconel 625, ainsi que de l’impact du vieillissement
sur le comportement mécanique. La tenue en fatigue étant dimensionnante pour les
applications visées, une attention particulière sera portée aux mécanismes d’endommagement
sous ce type de chargement ainsi que des possibles interactions avec des sollicitations de type
fluage.
Une seconde étape de nature expérimentale consistera à caractériser mécaniquement et
métallurgiquement (microscopie optique, microscopie électronique à balayage, EBSD,
EDX …) des éprouvettes en Inconel 625 :
• vieillies à différentes températures comprises entre 500°C et 900°C. Le domaine de
vieillissement de l'alliage sera à définir sur base des données bibliographiques et des
conditions de fonctionnements escomptées.
• ayant subies divers niveaux de pré-déformation avant vieillissement.
Des caractérisations mécaniques par ultra-microdureté, traction à chaud, fluage et fatigue
oligocyclique à chaud seront réalisées. Une comparaison systématique sera effectuée entre les
états vieillis investigués et un état non vieilli.
L’objectif final du stage est également de proposer des solutions permettant d’optimiser
la tenue à haute température du superalliage à base de nickel polycristallin Inconel 625.
Déroulement du stage :
Le stage sera piloté principalement par Aircelle. Néanmoins, ce stage s’inscrit dans une
démarche transverse à différentes sociétés du groupe SAFRAN (Turbomeca et Snecma)
d’approfondissement des connaissances métallurgiques et des propriétés mécaniques de
l’Inconel 625. De ce fait, des échanges réguliers (réunions, points téléphoniques, webex …)
avec les divers partenaires seront effectués.
Le stage se déroulera dans les locaux de l’Institut P’, Département Physique et Mécanique des
Matériaux à l’ENSMA (http://www.ensma.fr). Des déplacements ponctuels sur les sites
industriels sont à prévoir.
Stage Confidentiel industrie.
Candidature :
Niveau : Bac + 4 et plus.
Formation : Ecole d’ingénieur ou Master Recherche
Profil : génie matériaux/métallurgie de préférence, idéalement complété par une formation
mécanique des matériaux. Un goût prononcé pour les approches expérimentales est
souhaitable.
La durée du stage sera de 6 mois minimum avec début possible dès Février 2012.
Contacts :
Aurélie SOULA, Aircelle – Groupe SAFRAN
02 35 26 94 71, [email protected]
Johanne LAIGO, Snecma – Groupe SAFRAN
01 60 59 64 19, [email protected]
Zéline HERVIER, Turbomeca – Groupe SAFRAN
05 59 12 17 68, [email protected]
Patrick VILLECHAISE, Institut Pprime/UPR CNRS 3346 – ENSMA
05 49 49 82 32, [email protected]
Jonathan CORMIER, Institut Pprime/UPR CNRS 3346 – ENSMA
05 49 49 80 97, [email protected]