Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de Physico-Chimie de l'Etat Solide - LPCES

3.3 : Modélisation de la recristallisation dynamique au cours du forgeage d'un superalliage à base de nickel

Thèse de Julien Thébault (2009) (ECP/ICMMO)

Un modèle cristallin de déformation implanté dans un code élément finis Abaqus couplé un code de recristallisation (automate cellulaire) est utilisé pour modéliser les évolutions de microstructure au cours du forgeage. Cette approche séquentielle permet de mieux comprendre les observations expérimentales et améliore notre connaissance du phénomène de recristallisation dynamique.

La modélisation est faite à partir d'un aggrégat polycristallin obtenu par diffraction des électrons rétrodiffusés. A la température de déformation, le matériau possède deux phases avec une matrice  γ de structure cubique à faces centrées et une phase durcissante γ’ sous la forme de précipités (Ni3(Ti,Al)) de structure cubique simple. L'approche cristalline peut décrire les interactions entre les deux phases et permet de calculer les déformations locales et les champs de contraintes, ainsi que la densité de dislocations et les rotations cristallines dans les différents grains. Un algorithme de type automate cellulaire est utilisé pour simuler les évolutions de la microstructure pendant la recristallisation. La germination et la mobilité des joints de grains dépendent de la désorientation entre les cellules et de la variation locale de l'énergie stockée.


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Pour en savoir plus

      J. Thébault, D. Solas, T. Baudin, O. Fandeur and C. Rey, "Crystalline modelling of deformation and recrystallization of an udimet 720 superalloy during high temperature forging", 29th Risø International Symposium on Materials Science, 1-5 September (2008).
    J. Thébault, C. Rey, M. Clavel, T. Baudin, D. Solas and O. Fandeur, "Polycrystalline Modelling of Udimet 720 forging", Superalloys 2008, Champion, Pennsylvania, USA,  September 14-18 (2008).
 

 
25 janvier, 2010