Les pièces forgées en alliages de titane quasi-alpha sont utilisées dans les turboréacteurs d’avions pour leur haute résistance et leur tenue à haute température. Toutefois ces alliages présentent des textures locales très marquées appelées macrozones qui réduisent significativement leur tenue en fatigue-fluage. Les travaux menés au LETAM dans ce domaine ont porté sur l’analyse des macrozones dans les pièces forgées, leur détection et leur influence sur l’initiation et la propagation des fissures lors d’une sollicitation en fatigue-fluage.
Les principaux résultats sont les suivants :
- Nous avons déterminé la nature et les mécanismes à l’origine des macrozones dans une billette d’alliage TIMETAL834 [Germain 2003 et Germain 2008]
- Nous avons montré que les macrozones sont conservées après l’étape de forge dans les zones des disques les moins déformées par compression [Uta-2009]. Elles sont par contre, supprimées dans les zones de contre-forge. Les mécanismes à l’origine de la conservation et de la suppression ont été mis en évidence
- Les éprouvettes prélevées en différentes localisations des disques présentent une forte dispersion de durée de vie en fatigue-dwell.Une étude fractographique de la surface de rupture suivie d’une étude cristallographique des zones d’amorçage et de propagation a mis en évidence le rôle des différences de microtexture sur la tenue en fatigue-fluage [Uta-2009]
- Compte tenu des caractéristiques élastiques spécifiques des macrozones, des analyses de signaux ultrasonores de type A-scan et de type C-scan ont été utilisées pour tenter de détecter leur présence. Les résultats suggèrent que le niveau moyen de bruit ultrasonore rétrodiffusé peut être associé aux caractéristiques de la fonction de corrélation spatiale des constantes élastiques dans la direction de propagation des US [Humbert 2009]
Cartographie d’orientations dans une zone fissurée suite à une sollicitation de fatigue fluage :
