Mobilité atomique et défauts ponctuels dans des composés intermétalliques à base de Ni₃Al et de TiAl

Résumé
Les composés intermétalliques, en particulier les aluminiures de nickel et de titane, ont des potentialités importantes comme matériaux de hautes températures. Un certain nombre de leurs caractéristiques (stabilité microstructurale, fluage, ...) sont directement liées à un transport de matière et sont donc conditionnées par les propriétés des défauts lacunaires. Une détermination expérimentale de la mobilité atomique et des propriétés des lacunes dans ces composés est importante d'une part pour connaître la variation de ces caractéristiques en fonction de la composition chimique, d'autre part pour valider les modèles théoriques et leur fournir les coefficients numériques nécessaires pour prévoir les évolutions à long terme. Dans le cas des matériaux basés sur le système Ni-Al, nous présenterons les données qui ont été obtenues sur des composés modèles très simples, destinés à représenter les matériaux intermétalliques de structure L1₂. Il s'agit de phases binaires Ni₃Al et ternaires Ni₃(Al, Ti) ou Ni₃(Al, Ta), que nous comparerons à des solutions solides du même système. Deux séries d'études ont permis de caractériser d'une part la mobilité atomique globale (qui intègre les caractéristiques de formation et de migration des lacunes), en déterminant les cinétiques de relaxation de l'ordre atomique (ordre à courte distance ou ordre à grande distance), d'autre part l'une des composantes de cette mobilité : la vitesse de migration des lacunes, en étudiant l'élimination de lacunes introduites en excès. On montrera les différences de comportement entre les deux types de phases, et l'influence importante de la composition chimique (éléments majeurs et éléments d'addition) aussi bien dans les solutions solides que dans les composés intermétalliques. Les méthodes employées dans les alliages à base Ni-Al sont applicables (et ont commencé à être appliquées) dans d'autres systèmes d'intérêt aéronautique, en particulier les aluminiures de titane.