Thèse Année : 1998

Study of the effect boron on the alloys FeAI ordered of structure B2

Etude de l'effet du bore sur les alliages Fe AI ordonnes de structure B2

Résumé

FeAI alloys of structure B2 have good mechanical properties at high temperature and excellent resistance to corrosion. Nevertheless their use is limited by their intergranular fragility at room temperature. It is known that doping with low levels of boron solves the problem of intergranular fragility. The objective of this work is to better understand the mode of action of boron on FeAI alloys. It has been confirmed that boron doping modifies the mode of rupture of FeAI alloys of structure B2 which passes from intergranular to mixed (mainly intragranular by cleavage) and increases their stress at break. The solubility limit of boron in FeAI has been estimated between 400 and 800 ppm at. at 500 ° C. Beyond this limit, a precipitation of Fe2B appears but is not harmful to the mechanical properties of FeAI. Intergranular segregation of boron was observed, by Auger electron spectrometry, in all FeAI alloys. The intergranular boron content is low (less than 12%). In the solubility domain of boron, the intergranular concentration of boron increases with its volume content. from this result a description of the segregation of boron different equilibrium segregation models has shown that there must be a strong repulsive energy between the segregated boron atoms. On the other hand, no equilibrium segregation models are able to describe the independence with respect to boron segregation temperature.....

Les alliages FeAI de structure ordonnée B2 possèdent de bonnes propriétés mécanique à haute température et une excellente résistance à la corrosion.Néanmoins leur utilisation est limitée par leur fragilité intergranulaire à température ambiante. Il est connu qu'un dopage par de faibles teneurs en bore résout le problème de la fragilité intergranulaire. L'objectif de ce travail est de mieux comprendre le mode d'action du bore sur les alliages FeAI. Il a été confirmé que le dopage en bore modifie le mode de rupture des alliages FeAI de structure B2 qui passe d'intergranulaire à mixte( majoritairement intragranulaire par clivage) et augment leur contrainte à la rupture. La limite de solubilité du bore dans FeAI a été estimée entre 400 et 800 ppm at. à 500°C. Au-dela de cette limite, une précipitation de Fe2B apparaît mais n'est pas néfaste aux proprièétés mécaniques de FeAI. La ségrégation intergranulaire du bore a été observée, par spectrométrie d'électrons Auger, dans tous les alliagesFeAI. La teneur intergranulaire en bore est faible ( inférieure à 12%). Dans le domaine de solubilité du bore, la concentration intergranulaire du bore augmente avec sa teneur volumique. a partir de ce résultat une description de la ségrégation du bore différents modèles de ségrégation d'équilibre a permis de montrer qu'il doit exister une forte énergie de répulsion entre les atomes de bore ségrégés. Par contre, aucun modèles de ségrégation d'équilibre ne réussit à décrire l'indépendance vis-a-vis de la température de la ségrégation du bore et sa cinétique trés rapide : ces deux caractéristiques de la ségrégation du bore doivent s'expliquer par un mécanisme de ségrégation hors d'équilibre......

Fichier principal
Vignette du fichier
1998_GAY-BRUN_Anne-Sophie.pdf (29.18 Mo) Télécharger le fichier
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence

Dates et versions

tel-01742997 , version 1 (26-03-2018)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : tel-01742997 , version 1

Citer

Anne-Sophie Gay-Brun. Etude de l'effet du bore sur les alliages Fe AI ordonnes de structure B2. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole nationale superieure des Mines de Saint-Etienne; Institut national polytechnique de Grenoble, 1998. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01742997⟩
82 Consultations
30 Téléchargements

Partager

  • More