Procédé pour améliorer les propriétés mécaniques de pièces
en alliage.
La présente invention concerne un procédé pour améliorer les propriétés mécaniques d'alliages susceptibles de durcissement structural ayant un point de fusion de plus de 1.00000 et, en particulier, un procédé de traitement sous pression isostatique à chaud pour améliorer les propriétés mécaniques de pièces en alliage moulé, par exemple des organes de moteurs à réaction à l'état neuf ou non, par exemple des pièces faites d'un alliage à base de fer, à base de nickel, à base de cobalt ou à base de titane. L'inven-tion est particulièrement applicable au traitement des superalliages moulés susceptibles de durcissement structural.
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pression, isostatique à chaud pour améliorer les propriétés mécaniques de certains alliages, par exemple des alliages moulés qui comprennent des micropores et/ou d'autres défauts de structure. Suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique <EMI ID=2.1>
de nickel, de cobalt, de fer ou de titane et présentant des discontinuités internes, par exemple de la porosité, des microfissures, des crevasses, etc. peut être améliorée par un traitement sous pression isostatique à une température élevée qui est inférieure à la température entraînant une dégradation sensible des propriétés mécaniques de l'alliage, pendant une durée suffisante pour que les pores se ferment et pour que les parois des pores, fissures et défauts semblables se soudent pas diffusion. Certains superalliages sont cités en. particulier, par exemple les superalliages à base de nickel susceptibles de durcissement structural vendus sous les noms de René 80, René 100, etc.. L'alliage René 80
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0,015% de bore, 3% d'aluminium, 4% de tungstène, 4% de molyb-
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du nickel , tandis que l'alliage René 100 contient 0,17% de
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zirconium, 1% de vanadium et pour le reste du nickel.
Suivant le brevet précité, pour le traitement de pièces moulées en alliage René 80 dans un autoclave chauffé
à 1.218[deg.]C sous une pression manométrique de 690 bars, des éprouvettes de l'alliage sont maintenues au four pendant envi-ron 8 heures et en sont retirées après refroidissement. Les éprouvettes ayant subi le traitement sous pression isostatique à chaud sont comparées à d'autres n'ayant pas subi ce traitement, après la conduite d'un traitement thermique, Les éprouvettes ayant subi ou non le traitement sous pres-
<EMI ID=7.1> pendant 4 heures sous vide et refroidies brusquement sous gaz inerte jusqu'à la température ambiante. Après le dernier refroidissement, les éprouvettes sont mises à vieillir à 1.052[deg.]C pendant 4 heures, refroidies au four jusqu'à
649[deg.]C et maintenues à cette température pendant 1 heure avant d'être refroidies à l'air jusqu'à la température ambiante. Enfin, les éprouvettes des deux espèces sont chauffées à 843[deg.]C pendant 16 heures en atmosphère d'argon et ensuite refroidies jusqu'à la température ambiante..
Les éprouvettes sont ensuite soumises à un essai de rupture par contrainte à 871 [deg.]C sous une contrainte de
3.103 bars. Les résultats montrent-que les éprouvettes n'ayant pas subi le traitement sous pression isostatique à chaud (deux exemplaires) ont une durée de vie moyenne d'environ 41,5 heures et un allongement moyen d'environ 2,5%.
Les éprouvettes ayant subi le traitement sous pression isostatique à chaud (six exemplaires) ont une durée de vie moyenne de 141 heures et un allongement moyen d'environ 11,5%.
Il est donc évident que le traitement sous pression isostatique à chaud appliqué à l'alliage à base de nickel précité améliore nettement ses propriétés de rupture sous <EMI ID=8.1>
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tement sous pression isostatique à chaud est décrite dans
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Processing; Seven Springs, Pa. , Septembre 1972.
Suivant l'article ci-dessus, les propriétés de rupture sous contrainte et la ductilité à la température ambiante des superalliages à base de nickel, par exemple les
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liorées par un traitement sous pression isostatique à chaud à des températures d'environ 1.093 à 1.204[deg.]C pendant 1 à 10
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une température de 1.177 à 1.204[deg.]C étant particulièrement préférée pour une densification à 100% de l'alliage.
Des améliorations semblables sont attribuées à un traitement sous pression isostatique à chaud dans un
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Corporation.
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(14 novembre 1978) décrit un procédé de traitement sous pression isostatique à chaud exécuté de même et aux mêmes fins que ci-dessus, sauf qu'il est'appliqué au relèvement
et au rétablissement des propriétés utiles de pièces ayant déjà servi qui comprennent des défauts, comme des cavités . aux joints de grains ou des dislocations induites par le fluage à haute température, en plus de défauts de coulée, comme
des micropores. Après le traitement sous pression isostati-. que à chaud, l'alliage est soumis à un traitement thermique (ou traitement de formation d'une solution solide et de vieillissement) ramenant les propriétés mécaniques à leurs valeurs initiales.
La proposition d'appliquer un traitement sous pression isostatique à chaud pour améliorer les propriétés mécaniques de pièces moulées en magnésium et en aluminium est faite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique
n[deg.] 3.732.128, suivant lequel la pièce moulée est soumise aux effets de la chaleur et de la pression dans un récipient
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à 690 bars pendant 1 à 72 heures, puis refroidie rapidement tandis que la pression est entretenue. La pièce moulée ainsi traitée est ensuite soumise au vieillissement à
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la pression atmosphérique pour l'amélioration de la résistance mécanique de l'alliage.
Il est dès lors connu que l'exécution d'un traitement sous pression isostatique à chaud, comprenant l'exercice simultané des effets de la chaleur et de la pression, sur des superalliages moulés à la cire perdue améliore sen-
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vées et rend possible de prévoir pour les turbines à gaz des pièces moulées .da très haute qualité en vue d'une application critique des turbines à gaz. Les pièces moulées à la cire perdue ont l'avantage d'améliorer notablement
le rendement de turbines à gaz et de les rendre sensiblement moins onéreuses. L'inflation monétaire généralisée et la raréfaction des combustibles fossiles ont accentué les recherches dans ce domaine.
Il serait intéressant d'améliorer davantage encore les propriétés des alliages susceptibles de durcissement structural, par -exemple les superalliages moulés, en raison des critères toujours plus sévères imposés aux organes � moteurs à réaction exposés à des températures élevées, par exemple les pales de turbines dans la zone chaude des moteurs.
L'invention a pour but de procurer une technique perfectionnée de traitement sous pression isostatique à chaud pour améliorer davantage les propriétés mécaniques, des alliages susceptibles de durcissement structural ayant un point de fusion de plus de 1.000[deg.]C.
. Elle a aussi pour but de procurer la combinaison d'un traitement sous pression isostatique à chaud et d'un traitement thermique pour améliorer nettement les propriétés de rupture sous contrainte des superalliages, par exemple à base de fer, à base de nickel ou à base de cobalt susceptibles de durcissement structural, de même que des superalliages à base de titane.
Ces buts et d'autres de l'invention ressortiront de sa description plus détaillée ci-après.
Dans les dessins:
la Fig. 1 est une vue schématique d'un four de traitement sous pression isostatique à chaud qui permet l'exécution de l'invention;
la Fig. 2 est un diagramme portant en ordonnées,
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droite, le logarithme de cette même grandeur et en abscisses la probabilité cumulative en pourcent, qui permet de comparer la durée de vie jusqu'à rupture en heures à une température
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sur un superalliage à base de nickel (René 100) traité conformé.ment à l'invention (triangles noirs) ou n'ayant subi aucun traitement sous pression isostatique à chaud (triangles blancs) ou bien ayant subi un traitement sous pression iso- <EMI ID=24.1>
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la fige 2, mais comparant la durée de vie jusqu'à rupture
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la fige 4 est un diagramme semblable à celui de la Fig. 2, mais relatif à un alliage à base de nickel SEL-15.
D'une manière générale, l'invention concerne un procédé pour améliorer les propriétés mécaniques d'une pièce faite d'un alliage susceptible de durcissement structural qui comprend des défauts. de structure, comme des micropores de moulage et/ou des microfissures et creux aux joints de grains et défauts analogues apparus pendant le service aux températures élevées. L'alliage susceptible de durcissement structural est un alliage ayant un point de fusion de plus de 1.000[deg.]C et, suivant le procédé, on soumet la pièce raite de cet alliage à un traitement à l'autoclave sous pression
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solution solide de l'alliage susceptible de durcissement
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solu de l'alliage pendant une durée au moins suffisante pour supprimer sensiblement les défauts de structure par chauffage et densification, puis on soumet la pièce faite de l'alliage à un traitement thermique in situ par refroi-
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de préférence d'au moins 25[deg.]C par minute, par exemple à
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jusqu'au-dessous de l'intervalle de température de durcissement structural de l'alliage, tandis qu'on entretient la pression superatmosphérique, de façon que la pièce ainsi traitée manifeste une supériorité des propriétés mécaniques sur la même pièce ayant subi le traitement thermique classi- que par refroidissement rapide hors de l'autoclave après <EMI ID=31.1>
Par "défauta de structure", il y a lieu d'entendre des défauts dans des pièces neuves de matériel d'aviation (par exemple des pales de turbines moulées qui comprennent des micropores dus à certaines techniques de moulage à la cire perdue) ou des défauts induits en cours de
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usinées, notamment des microfissures ou cavités aux joints de grains avec peu ou pas de modification des dimensions en cours de service, mais les défauts de structure peuvent comprendre simultanément les défauts existant initialement,
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cours de service par fluage ou aussi les défauts dus à des sollicitations cycliques à température élevée, comme des microfissures de fatigue.
Par exemple, l'invention est applicable au traitement de pièces moulées neuves contenant des micropores qui sont sensiblement supprimés par le traitement sous pression
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phiques sont portées à l'optimum du point de vue de la conduite du traitement thermique en raison du refroidissement rapide in situ sous pression superatmosphérique avant que
la pièce ayant subi le traitement sous pression isostatique
à chaud soit retirée de 1 ' autoclave. La même pièce dans laquelle des défauts sont apparus par fluage ou fatigue en service avant modification sensible des dimensions peut également subir le traitement conforme à l'invention en vue du rétablissement des propriétés altérées. Par conséquent,
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mises en service.
Souvent, une pièce moulée comportant des micropores peut encore satisfaire aux critères de mise en service, par exemple comme pales de turbine ,.et peut donc être utilisée.
Par conséquent, ces pièces présentent les micropores d'origine et les défauts supplémentaires dus au service à température élevée lorsqu'elles sont démontées lors de
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ment de leurs propriétés mécaniques sensiblement aux valeurs initiales par traitement sous pression isostatique à chaud. Lorsqu'il en est ainsi, sensiblement tous les défauts, indépendamment de leur origine, peuvent être supprimés par le traitement sous pression isostatique à chaud, la pièce étant ensuite refroidie rapidement in situ avant de subir
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Le procédé de l'invention est applicable à de nombreux alliages susceptibles de durcissement structural qui sont usinés ou moulés, notamment les alliages à base de fer, à base de nickel, à base de cobalt et à base de titane qui sont susceptibles de durcissement structural.
On trouvera ci-après des exemples de ces divers
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(I) Alliages à base de fer
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Fer pour le reste
Parmi les alliages .ci-dessus, on compte. les aciers inoxydables durcissables par précipitation utilisés pour les pales de compresseurs des turboréacteurs, de même que pour les disques et autres organes de turbines.
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seurs, disques et autres pièces de matériel d'aviation.
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entretenue dama l'autoclave lors du traitement sous pression isostatique à chauvi s'échelonne pour les divers alliages
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l'intervalle de mise en solution solide de l'alliage et
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<EMI ID=54.1> <EMI ID=55.1>
ni,que du métal est limitée par ;le . fluage plut8t que simplement par la limite élastique.
Par conséquent, dans le cas des superalliages à base de fer, à base de nickel et à base de cobalt, la température pour le traitement sous pression isostatique à
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et la pression manométrique est d'environ 345 à environ
3.448 bars, la température et la pression superatmosphérique étant choisies en fonction de l'alliage traité et de la nature des défauts à éliminer. La durée du traitement peut s'échelonner d'environ 30 minutes à 16 heures et est en substance en raison inverse de la température et de la pres-
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est particulièrement importante pour assurer une élimination sensiblement complète des défauts tels que les micropores.
Au terme du traitement sous pression isostatique à chaud, les pièces sont refroidies rapidement in situ à une
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La Fig. 1 représente schématiquement une forme d'appareil qui permet d'appliquer le traitement sous pression isostatique à chaud. La Fig. 1 représente un autoclave
10 comportant une plaque de fond 11 et des plaques de couverture 12 et 13 et abritant un récipient à l'épreuve de
' la pression 14 qui comprend un couvercle résistant à la pression 15 et un fond étroitement adapté 16.
Ce récipient est muni d'une enveloppe isolante de four 17, d'un couvercle isolant de four amovible 18 et d'un fond isolant de four 19. Le récipient est logé à l'intérieur d'une chemise de refroidissement 20 qui comporte une <EMI ID=61.1> de refroidissement 22.
Un support perforé résistant à la chaleur 23, monté
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24 portant les pièces 25 qui doivent être traitées, le râtelier ayant une configuration ouverte assurant la convection régulière 26 indiquée-pendant le traitement sous pression isostatique à chaud et pendant le refroidissement rapide.
La source de chaleur comprend des éléments chauffants 27, par exemple en graphite, agencés sous le support, une soufflante 28 entretient une convection forcée de gaz inerte chauffé dans le four autour du râtelier. Un thermo-
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au voisinage du râtelier et des pièces, la sortie pour les thermocouples étant indiquée en 30.
L'appareil comprend également une source d'énergie
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sous pression 31 et un raccord 32 pour l'adaptation d'un appareil à vide permettant de chasser l'atmosphère ambiante
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Pour le traitement de pièces faites d'un superalliage à base de nickel, le four est chauffé jusqu'à environ 1.315[deg.]C après que la chambre a été remplie d'un gaz inerte, comme l'.argon ou l'hélium. Des pressions manométri-
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tes par les effets combinés de la compression et de la dilatation thermique. Comme la pression du gaz est isostatique, le produit finalement obtenu est sensiblement exempt de distorsion mesurable, à la condition que les défauts de structure internes n'aient pas une dimension excédant une fraction sensible de la section du produit.
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l'invention sont illustrées par les exemples suivants.
EXEMPLE 1. -
Le présent exemple illustre l'importance de refroidir rapidement la pièce faite de l'alliage dans l'autoclave en entretenant la pression isostatique sans interruption pendant le refroidissement rapide jusqu'au-dessous de la température de durcissement structural de l'alliage, qui est en l'occurrence l'alliage René 100 (0,18% C, 10,0% Cr,
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1% V, et Ni pour le reste).
Il convient, de noter que les pales des turbines en superalliage pour la partie chaude d'un moteur sont
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et/ou d'aluminium appliquée par cémentation en paquet. Les pales sont généralement revêtues à une température élevée, qui est d'environ 705 à )..150[deg.]0, en environ 1 à 40 heures, par exemple à 1.050[deg.]C en environ 4 heures, puis refroidies lentement. Ces techniques de revêtement sont décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.257.230, 3.716.358 et 3.999.956.
Pour établir une comparaison entre le procédé de l'invention et le procédé non conforme à l'invention, on exécute le traitement sous pression isostatique à chaud sur des pales de turbines en substance à la même température et sous la même pression, sauf que dans un cas on refroidit
la pièce rapidement dans l'autoclave jusqu'au-dessous de sa température de durcissement structural à partir de la température de traitement sous pression isostatique à chaud et que dans l'autre cas on refroidit la pièce lentement dans l'autoclave jusqu'au-dessous de' sa température de durcissement structural de la manière habituelle.
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dit rapidement dans l'autoclave jusque sensiblement audessous de l'intervalle de durcissement structural de l'al-
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alors les pièces de l'autoclave et on les soumet à un traitement thermique dans les conditions de température, de durée et d'allure de refroidissement habituelles pour la cémentation en paquet du genre indiqué ci-dessus, ce trai-
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4 heures, avec refroidissement au four au terme de l'opération. La température pour le traitement sous pression isostatique à chaud est d'environ 93% du point.de fusion absolu de l'alliage. Après le traitement thermique décrit ci-
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pendant 4 heures, après quoi on les met à refroidir à l'air.
n est ainsi évident que le traitement thermique particulier succédant au traitement sous pression isostatique
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à la cémentation en paquet. L'invention n'est toutefois
pas limitée à cet aspect. En d'autres termes, le traitement thermique succédant au traitement sous pression isostatique à chaud peut comprendre simplement un traitement thermique de vieillissement direct à l'extérieur de l'autoclave ou tout autre traitement thermique désiré.
(2) Procédé non conforme à l'invention
On exécute deux traitements distincts, à savoir:
(A) un traitement sous pression isostatique à chaud classique, et (B) le traitement thermique de la pièce sans traitement sous pression isostatique à chaud.
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puis on les refroidit lentement à une allure de moins de
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<EMI ID=82.1>
dir rapidement dans un flux de gaz. Ensuite, on exécute le cycle thermique normal prévu pour revêtir les pales, comme décrit ci-dessus,en amenant les pièces à une température de 1.052[deg.]C pour une durée de 4 heures, puis en les refroidissant au four et en les soumettant ensuite à un vieillissement à 843[deg.]C pendant 4 heures avant le refroidissement dans l'air.
(B) Pour le traitement thermique des pièces ne subissant pas le traitement sous pression isostatique à chaud, on soumet les pièces d'abord au traitement thermique simulé . de la cémentation en paquet, c'est-à-dire qu'on les chauffe à 1.052[deg.]C pendant 4 heures, puis qu'on les refroidit au <EMI ID=83.1>
4 heures et enfin un refroidissement à l'air.
Après les différents traitements ci-dessus, on prépare des éprouvettes des pièces qui n'ont pas subi le traitement sous pression isostatique à chaud et des
pièces qui ont subi le traitement sous pression isostatique
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les utilise pour des.essais de rupture par contrainte à
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sous une contrainte de 2.000 bars.
Le traitement sous pression isostatique à chaud est symbolisé _par TPIC et la striction ou réduction de section est symbolisée par la durée est la durée de vie.
Les résultats obtenus sont rassemblés aux tableaux suivants.
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'il ressort du tableau I que le traitement sous pression isostatique à chaud conforme à l'invention conduit à une moyenne géométrique surprenante de la durée de vie jus-
qu'à rupture par contrainte à 760[deg.]C sous 5.861 bars, qui est
de 322,1 heures contre 128,1 heures en l'absence de traite.ment sous pression isostatique à chaud et dé 182,8 heures après un traitement sous,pression isostatique à chaud classique.
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qui est alliage? à base de nickel susceptible de durcisse-
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sensiblement du nickel.
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On soumet les pièces faites de l'alliage au trai-
<EMI ID=92.1>
près 90% du point de fusion absolu de l'alliage) pendant
2 heures sous une pression, manométrique de 2.000 bars, puis on les refroidit rapidement dans l'autoclave jusque. sensiblement au-dessous de 1 ' intervalle de durcissement structural
<EMI ID=93.1>
les pièces de l'autoclave et ou les soumet au traitement
<EMI ID=94.1>
res avant de les laisser refroidir a l'air.
<EMI ID=95.1>
On exécute deux traitements distincts, savoir:
(A) un traitement sous pression isostatique à chaud classique, et (B) un traitement thermique sans traitement sous pression <EMI ID=96.1>
<EMI ID=97.1>
<EMI ID=98.1>
durée de 2 heures sous une pression manométrique d'environ <EMI ID=99.1> <EMI ID=100.1>
4 heures et on refroidit sous vide. Ensuite, on soumet les pièces au traitement thermique simulé représentatif de la cémentation en paquet, c'est-à-dire qu'on les chauffe à
1.052'C pendant 4 heures, puis qu'on les laisse refroidir
<EMI ID=101.1>
pendant 4 heures avant le refroidissement à l'air.
(B) Pour le traitement thermique sans traitement sous pression isostatique à chaud, on soumet les pièces d'abord au traitement thermique simulé à 1.052 C pendant 4 heures avec refroidissement au four, puis au vieillissement à 780[deg.]C pendant 4 heures avec refroidissement à l'air.
On prépare les pièces en vue d'un essai de fluage
(diamètre de 2,54 mm) à 760[deg.]C sous une contrainte de
5.861 bars.
Les résultats sont rassemblés au tableau ni, qui est également concerné par la Fig. 4.
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<EMI ID=103.1>
valeur étonnament élevée de la moyenne géométrique de la durée jusqu'à rupture par contrainte, à savoir de 156,9 heures contre 23,4 heures pour le traitement sous pression
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de traitement sous pression isostatique à chaud, le procédé
de l'invention assurant avec une limite de fiabilité de 98% une durée de 74,1 heures, tandis que la durée est de 3,1 heures pour le traitement sous pression isostatique à chaud classique et de 50,1 heures en l'absence de traitement sous pression isostatique à chaud. Dans le présent exemple, les propriétés manifestées aux températures élevées par des
pales en alliage SEL-15 ne sont pas améliorées par le traitement sous pression isostatique à chaud classique et le traitement thermique qui lui succède, la comparaison étant établie avec les mêmes pales subissant le cycle thermique
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traitement de vieillissement. Tel n'est toutefois pas le cas de l'exemple 1.
<EMI ID=106.1>
vention est qu'elle permet, de manière reproductible. d'améliorer nettement ou de rétablir omplètement les propriétés mécaniques aux températures élevées de très nombreux superalliages, ce qui n'est généralement pas le cas des traitements sous pression isostatique à chaud effectués de façon classique. Cette distinction ressort d'un examen de l'exemple 2 (voir Fig. 4) qui montre qne l'alliage SEL-15, lorsqu'il n'a pas subi de traitement sous pression isostatique à chaud, sa trouve dans un état supérieur à celui où il parvient après un traitement sous pression isostatique à chaud classique et un traitement thermique, alors que dans l'exemple 1 (voir <EMI ID=107.1>
ment sous pression isostatique à chaud classique.
Un autre avantage de l'invention est que le procédé permet d'effectuer après le traitement sous pression iso- statique à chaud des traitements thermiques plus styles, ce qui n'est généralement pas le cas lorsqu'on applique
un traitement sous pression isostatique à chaud classique. �_3.-
<EMI ID=108.1>
des pièces faites d'un alliage à base de fer, par exemple l'alliage dit A-286 de la composition nominale suivante:
<EMI ID=109.1>
<EMI ID=110.1>
<EMI ID=111.1>
<EMI ID=112.1>
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<EMI ID=114.1>
de 1.658 kelvins. La température calculée pour le traitement
<EMI ID=115.1>
est à peu près la température de formation de la solution solide de l'alliage.
On soumet une pièce faite de l'alliage à base de
<EMI ID=116.1>
pendant 4 heures sous une pression manométrique de 1.724 bars, après quoi on refroidit la pièce rapidement à plus d'environ
<EMI ID=117.1> li.ssement de l'alliage. Après ce traitement sous pression isostatique à chaud, on soumet l'alliage à un vieillissement à environ 720[deg.]C pendant 16 heures, avant de le refroidir à l'air.
On obtient des résultats similaires avec d'autres alliages susceptibles de durcissement structural, par exemple l'alliage à base de titane dit Ti-6-2-4-6. On trouvera ci-après un exemple de traitement de cet alliage.
EXEMPLE 4.-
Une pièce moulée en titane de la composition cidessus tend à présenter des cavités de retrait, en l'occurrence des micropores, mais peut avoir une qualité radiographique la rendant acceptable dans de nombreux cas où les contraintes sont faibles. Cet alliage à base de titane, qui contient 6% Al, 2% Sn, 4% Zr, 6% Mo, et pour le reste essentiellement du titane, a une température de liquidus de
1.649[deg.]C. Le point de fusion ci-dessus correspond à un point de fusion absolu d'environ 1.922 kelvins. On choisit pour le traitement sous pression isostatique à chaud, une température qui est d'environ 62% du point de fusion absolu
de l'alliage, soit environ 920'0. Par conséquent, on soumet la pièce en alliage à base de titane au traitement sous pression isostatique à chaud à environ 920[deg.]C sous une pression manométrique d'environ 1.931 bars pendant environ
4 heures, après quoi on la refroidit rapidement in situ à
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superatmosphérique jusqu'au-dessous de l'intervalle de durcissement structural.
Après le traitement ci-dessus, on soumet l'alliage à un vieillissement à 593[deg.]C pendant 8 heures, puis au refroidissement à l'air pour atteindre les propriétés mécaniques désirées..
Comme déjà indiqué, l'invention est particulièrement applicable au traitement de superalliages à base de nickel et à base de cobalt qui sont susceptibles de durcissement structural. Un alliage tombant dans un intervalle de composition pondérale typique contient jusqu'à environ 30% de chrome, par exemple environ 5 à 30% de chrome, jusqu' à environ 20% d'un métal du groupe Mo plus W,
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qu'à environ 1% de carbone (de préférence jusqu'à environ 0,5% de carbone), jusqu'à environ 10% d'un métal du groupe Ti plus Al, par exemple environ 0,2 à 10%, la quantité totale de Ti et Al n'excédant pas environ 12%, jusqu'à environ 20% de fer, jusqu'à environ 2% de manganèse, jusqu'à environ 2% de silicium, jusqu'à environ 0,2% de bore, jusqu'à environ 0,1% de zirconium, jusqu'à environ 2% de de hafnium, et pour le reste au moins environ 45% d'au moins un métal du groupe Ni plus Co.
L'expression "et pour le reste au moins environ
45% d'au moins un métal du groupe Ni plus Co" signifie que lorsque les deux métaux sont en présence, leur somme est
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conséquent, le nickel peut être présent seul et le cobalt de même, chacun alors en quantité d'au moins.environ 45%. Lorsqu'ils sont présents ensemble, la quantité de chacun peut avoir une valeur quelconque faisant le complément, à la condition que la somme des deux quantités soit d'au moins environ 45%, sur base pondérale.
Les alliages du type ci-dessus sont généralement soumis à un traitement thermique par exposition à une température de mise en solution solide d'environ 1.080 à 1.125[deg.]C pendant environ 30 minutes à 16 heures, avec ensuite refroidissement au four ou à l'air. Après le traitement de mise en solution solide, l'alliage peut être soumis au durcissement structural (ou durcissement par précipitation), par exemple par vieillissement à une température d'envi-
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24 heures, par exemple pendant 4 à 10 heures.
Bien que divers modes et détails de réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour améliorer les propriétés mécaniques d'une pièce faite d'un alliage susceptible de durcissement structural qui présente des défauts de structure tels que des micropres de coulée et/ou microfissures
ou cavités aux joints de grains apparues pendant le service
à température élevée, l'alliage ayant un point de fusion
<EMI ID=122.1>
<EMI ID=123.1>
ble de durcissement structural à un traitement sous pression isostatique à chaud dans un autoclavc sous une pression superatmosphérique et à une température élevée de mise
en solution solide de cet alliage qui est supérieure à 50%
du point de fusion absolu de l'alliage pendant une durée suffisante pour provoquer une élimination sensible des défauts de structure par chauffage et densification,
on soumet la pièce faite de l'alliage à un traitement thermique in situ par refroidissement rapide à une
allure de plus de 20[deg.]C par minute jusqu'au-dessous de l'intervalle de durcissement structural de l'alliage en maintenant la pièce sous pression superatmosphérique isostatique, et
on soumet l'alliage au durcissement structural après achèvement du traitement sous pression isostatique à
chaud,
de manière à rendre les propriétés mécaniques de cette
pièces supérieures à celles de la même pièce ayant subi le traitement thermique par refroidissement rapide à l'extérieur de l'autoclave et le vieillissement après le traitement isostatique à chaud classique.