Solidification dirigée d'alliages Al-1,5 % pds Ni : analyse des étapes préliminaires de fusion et de stabilisation

Résumé
Durant les missions spatiales LMS et STS-95, des expériences de solidification dirigée d'Al - 1,5 % pds Ni ont été réalisées dans le dispositif AGHF. Les profils de concentration des échantillons élaborés sur Terre et dans l'espace montrent des variations complexes dans la partie de l'échantillon située entre le talon solide non fondu et le plateau de composition correspondant au régime de croissance stationnaire. Pour déterminer l'origine de ces variations de composition, des expériences complémentaires ont été réalisées sur des échantillons identiques à ceux utilisés durant les expériences AGHF. Les résultats obtenus mettent en lumière l'importance des deux étapes préliminaires à la solidification dirigée : la fusion initiale de l'alliage, qui est à l'origine d'une zone pâteuse constituée de zones liquides riches en nickel dans une matrice solide d'aluminium, et la phase de stabilisation thermique, pendant laquelle ces zones liquides migrent vers les régions plus chaudes par un processus appelé Thermal Gradient Zone Melting. La prise en compte des deux phases préparatoires, fusion et stabilisation, et du transitoire initial de croissance dirigée permet d'expliquer complètement les variations de composition mesurées dans les échantillons solidifiés dans l'AGHF.