Analyse Raman du phénomène d'impact-friction entre une aube et son logement abradable

Résumé
Le rendement d'une turbine est fonction de l'étanchéité, entre ses aubes tournantes et leur logement, obtenue en déposant un matériau tendre, abradable, dans lequel les bouts d'aube creusent leur chemin. Cet abradable doit, en outre, satisfaire des exigences d'isolation thermique, de frottement, de durée de vie, ... Du fait de la très grande vitesse linéaire en bout d'aube (300 à 500m/s) et de la haute température des gaz (˜ 1600°C), le phénomène d'impact-friction, ayant lieu lors de la touche aube-abradable, est mal connu. Dans ce travail, nous comparons les touches produites entre deux aubes modèles, l'une recouverte d'un dépôt standard de NiCoCrYTa, l'autre d'un double dépôt électrolytique de nickel avec dispersion de BN cubique + couche riche d'aluminium en surface, et un substrat de superalliage NiCrFeMo recouvert de zircone 8%Y₂O₃ poreuse. L'analyse conjointe par microscopie optique, électronique et diffusion Raman des zones d'impact, de friction et d'accumulation de débris oxydés met en évidence le rôle lubrifiant de l'oxyde de nickel, son amplification par l'oxyde de bore ainsi que l'intérêt d'une dispersion de particules à haute dureté en bout d'aube. Les caractéristiques physico-chimique conduisant à une touche optimale sont discutées.