Propagation des fissures par fatigue dans les disques de turbine en Inconel 718 : effets de la microstructure et de chargements complexes

Résumé
A 650°C, l'alliage 718 présente une forte sensibilité au maintien à la charge maximale pendant un cycle de fatigue (cycle de fatigue-fluage), ce qui se traduit par une augmentation importante des vitesses de propagation par rapport à un cycle de fatigue pure. La rupture est alors essentiellement intergranulaire. Cette augmentation des vitesses de propagation est fortement liée aux effets d'environnement et à la capacité du matériau à relaxer les contraintes. L'étude propose de tester la résistance à la fissuration du matériau dans des configurations de cyclage se rapprochant le plus possible des conditions réelles d'emploi des disques. Pour cela des résultats sur pièce industrielle (disque de turbine) sont comparés à ceux obtenus sur produits laminés. On observe alors une modification du régime de propagation en fatigue-fluage suivant le lieu d'extraction des éprouvettes pour passer d'un mode purement intergranulaire vers un mode mixte pour lequel la part de rupture transgranulaire est importante. De plus, en service, le chargement mécanique présente des pics de contraintes. Des essais de propagation en fatigue-fluage avec une légère décharge en début de temps de maintien ont été réalisés. Ils ont montré une forte diminution des vitesses de propagation jusqu'à annuler l'effet d'un maintien à une charge constante.