Oxydation et propagation des fissures en fatigue-fluage dans des alliages à base de nickel

Résumé
L'objet de l'étude est de proposer un modèle phénoménologique de l'endommagement des superalliages à base de nickel par l'oxydation, conduisant à une dégradation de leur propriété de résistance à la fissuration en fatigue à 650°C. Des essais de propagation de fissures sous différentes pressions d'oxygène, dans l'alliage 718, montrent l'existence d'une pression de transition délimitant deux régimes de propagation liés aux modes d'oxydation. Une relation est établie entre ces deux régimes et la nature des premiers germes formés. Cette pression de transition ne dépend pas des conditions de sollicitation, fréquence et chargement, mais de la teneur en chrome du matériau. Des essais superposant un créneau de pression à un cycle de chargement mécanique en fatigue lente ou fatigue-fluage permettent de préciser le mode d'endommagement par l'oxydation. La propagation de la fissure se fait de façon continue, indiquant qu'il n'y a pas développement d'une couche d'oxyde ou de fragilisation à longue distance. Ces essais montrent aussi les phases du cycle pendant lesquelles l'oxydation a un effet endommageant. Son importance dépend de l'aptitude du matériau à relaxer rapidement les contraintes. Un modèle de fragilisation est proposé, basé sur la formation en pointe de fissure de germes de NiO pendant certaines parties du cycle de sollicitation.