Modes de déformation et d’endommagement en fluage et traction de l’alliage Ti-6.2.4.6 à 773 K

Deformation and damage micromechanisms during creep and tensile in titanium alloy Ti-6.2.4.6 at 773 K

Résumé

Le comportement en traction simple et en fluage d’un alliage de titane Ti-6.2.4.6 est étudié à 773 K. Après avoir identifié les mécanismes de déformation associés à ces deux types de sollicitation, l’influence des différents niveaux d’hétérogénéité sur l’écoulement plastique et viscoplastique est décrite en termes de contrainte interne. L’étude du comportement en fluage révèle l’existence de trois domaines de contrainte. Le premier domaine est particulièrement intéressant du point de vue technologique, puisqu’il s’agit d’un fluage conduisant à une saturation de la déformation. Les deux autres domaines conduisent à la rupture après un passage plus ou moins marqué en régime stationnaire. Au-dessus d’une certaine contrainte proche de la limite macroscopique d’élasticité du matériau, ce régime stationnaire est quasi inexistant. Il est montré qu’une grande contrainte interne, associée à la structure biphasée, « stabilise » la sous-structure de dislocations formée par des sous-joints, ce qui revient à favoriser le domaine de fluage-saturation. Le domaine de fluage conduisant à la rupture est donc décalé vers des contraintes plus élevées. Les mécanismes physiques conduisant à la rupture en traction simple et en fluage sont déterminés sous faible taux de triaxialité des contraintes. Dans les deux cas, la rupture semble être liée à la propagation d’une instabilité plastique (bande de cisaillement généralement d’origine cristallographique), plutôt qu’à un mécanisme de germination, croissance et coalescence de cavités.