Nocivité des défauts en fatigue à grand nombre de cycles à 650°C dans un Inconel 718 obtenu par voie additive

Institut P’ dans les locaux de l’ISAE-ENSMA Poitiers

Personnes à contacter par le candidat

Yves Nadot, Institut P’, ISAE-ENSMA : yves.nadot@ensma.fr -
Jonathan Cormier, Institut P’, ISAE-ENSMA : jonathan.cormier@ensma.fr -
Fabien Lefebvre, CETIM : fabien.lefebvre@cetim.fr

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

06/09/2021

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Dans le cadre du présent projet, nous allons nous focaliser sur un alliage Inconel 718 fabriqué par un procédé laser sur lit de poudre (PBF-L). De nombreuses configurations ont été produites : XY, 45° et Z / avec ou sans Compaction Isostatique à Chaud / des défauts artificiels fabriqués dès la CAO de l’éprouvette / différents jeux de paramètre procédé.

L’objet de la présente étude est de se concentrer sur deux point spécifiques :

  • Comprendre le rôle des défauts sur la tenue en fatigue avec une attention particulière sur la morphologie des défauts et leur orientation par rapport au chargement. Cette phase de l’étude sera conduite à température ambiante et à 650 °C pour comprendre le rôle de la température et éventuellement de l’oxydation sur l’abattement de la tenue en fatigue en présence de défauts.
  • La comparaison de la tenue en fatigue entre l’ambiante et 650°C va naturellement faire apparaître un questionnement fondamental sur l’effet de microstructure et l’évolution de cette microstructure avec le temps passé à 650 °C. Les premiers résultats montrent que, même en présence de défauts, il est très important de bien comprendre la microstructure et son évolution en température. En effet, dans un état brut de fabrication, la microstructure de précipitation de cet alliage est hors équilibre thermodynamique et une très forte densité de dislocations héritée du procédé est présente dans l’alliage. Cette très forte densité de dislocation affecte en retour les cinétiques de précipitation de cet alliage lors d’une montée en température. Les résultats qui seront obtenus sont à même de remettre en cause les traitements thermiques actuels pratiqués sur d’autres voies d’élaboration classiques (solidification et/ou forgeage).

Pour accéder à une bonne compréhension du rôle des défauts, nous seront amenés à utiliser différentes techniques de fabrication de micro défauts en surface en contrôlant la morphologie du défaut : micro perçage jusqu’à 50 μm, électroérosion par enfonçage, plissage avec la ‘fissureuse’.