CA1335439C

CA1335439C - Pieces de machine thermique en alliage comportant un revetement protecteur metalloceramique

Info

Publication number: CA1335439C
Application number: CA000567649A
Authority: CA
Inventors: Rene Jean Morbioli; Jean-Paul Henon; Dominique Michel Maurice Fayeulle
Original assignee: Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels; Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Current assignee: Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels; Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1987-05-26
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1995-05-02
Anticipated expiration: 2012-05-02
Also published as: JPH0631441B2; EP0295975A1; FR2615871A1; DE3868707D1; ES2029719T3; JPS6456880A; US5124006A; EP0295975B1; US5057379A; FR2615871B1

Abstract

Un revêtement de pièce de machine thermique et notamment d'une pièce de turbomachine en superalliage est constitué d'une structure métallique présentant une forme cellulaire à cellules de taille déterminée, notamment de composition M Cr Al Y, M désignant Ni, Co ou Fe, obtenue par dépôt électrophorétique, consolidée par un traitement de frittage éventuellement réactif ou de métallisation, notamment en phase vapeur et complêtée par un matériau céramique projeté à la flamme plasma. Le procédé de réalisation du revêtement est également concerné.

Description

DESCRIPTION 13 3 5 ~ 3 9 La présente invention concerne des pièces de machine thermique constituées en un alliage présentant de bonnes propriétés de résistance mécanique et de tenue aux hautes températures, comportant un revêtement protecteur 5 et notamment des pièces de turbomachine en superalliage, notamment à base de nickel, comportant un revêtement de protection contre la corrosion/oxydation.
Elle concerne également un procédé de réalisation dudit revêtement protecteur sur lesdites pièces.
La recherche de hautes performances dans le développement des turbomachines et en particulier dans les applications aéronautiques a conduit à des températures de fonctionnement toujours plus élevées en même temps que la 15 rationalisation de l'exploitation des matériels impose d'accroître la durée de vie des pièces et il en est résulté la mise au point de nombreuses solutions concernant les revêtements de protection contre l'oxydation/corrosion pour les pièces de turbomachine 20 soumises à de hautes températures.
US-A-4 328 285 fournit l'exemple de pièces de turbine à
gaz en superalliage, protégées par une sous-couche métallique, de composition du type M Cr Al Y, M désignant 25 Fe, Ni, Co ou un mélange de ces métaux, appliquée par projection à la flamme plasma et suivie d'un revêtement à
base de céramique comportant de l'oxyde de zirconium et au moins 15 % en poids d'oxyde de cérium, également obtenu par projection à la flamme plasma.
US-A 4 248 940 fournit un autre exemple de revêtement pour pièces en superalliage formant barrière thermique, obtenu par projection à la flamme plasma et à partir d'un mélange de poudres comprenant un matériau d'accrochage du type M
35 Cr Al Y, M désignant Fe, Ni, Co ou un mélange de ceux-ci et un matériau de type céramique à base d'oxyde de ~'

2 1335~39 - zirconium stabilisé par un autre oxyde, le revêtement comportant un pourcentage croissant de céramique à partir du substrat.
Toutefois, aucune solution connue antérieure ne donne 5 entière satisfaction, en fonction des conditions particulières d'utilisation et compte-tenu d'exigences croissantes de tenue en service et d'amélioration des propriétés d'isolation thermique et de résistance aux différents agents combinés d'oxydation et de corrosion de 10 diverses natures. Un phénomène particulièrement sensible a été observé et qui peut être décrit comme l'apparition et la propagation de criques ou fissures sous l'effet de contraintes qui se développent dans le revêtement et ont une origine, en particulier, thermique.
D'autres machines thermiques, notamment dans les applications des moteurs à cycle Diesel, comportent également des pièces pour lesquelles l'amélioration de la tenue en service conduit à prévoir un revêtement 20 protecteur.
Le but de l'invention est ainsi d'obtenir une structure améliorée du revêtement au moyen de l'application d'un procédé amélioré de réalisation. Cette structure obtenue 25 par l'invention vise en particulier à modifier le mode de rupture observé sur le revêtement dans des conditions critiques de fonctionnement des pièces revêtues.
Une pièce de machine thermique en alliage comportant 30 un revêtement protecteur ainsi amélioré est caractérisée en ce que ledit revêtement protecteur est constitué d'une structure métallique, notamment de composition M Cr Al Y, M désignant un métal choisi dans le groupe formé par nickel, cobalt, fer ou un mélange de ceux-ci avec 35 adjonction éventuelle de tantale, présentant une forme cellulaire, c'est à dire présentant des cellules d'une taille déterminée et à répartition régulière, obtenue par dép8t électrophorétique, dans des condition~ choisies en fonction de la structure cellulaire recherchée, cette structure métallique comportant en outre une composition modifiée et une liaison avec ledit substrat ~ _ 3 13~54~9 en alliage obtenues au moyen d'un traitement de consolidation, consistant notamment en une opération de frittage éventuellement réactif ou en une métallisation, notamment en phase vapeur, dans des conditions de température et de durée connues en soi pour l'application audit alliage et d'un matériau à base de céramique appliqué par une projection du type atmosphérique à la flamme plasma.
Le revêtement protecteur de pièce de machine thermique en alliage conforme à l'invention procure des avantages significations de durée de vie et de tenue en service améliorées. Un essai d'explication du phénomène observé peut être amorcé à partir des essais effectués.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre de la description d'exemples de réalisation et d'essais effectués, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- les figures la, lb et lc concernent une technique antérieure ainsi que les figures analogues 2a, 2b, 2c et 2d montrant un résultat avantageux de l'invention;
- les figures 3a, 3_ représentent des éprouvettes utilisées pour effectuer des essais de tenue de revêtement protecteur sur pièce en superalliage conforme à l'invention;
- les figures 4, 5 et 6 représentent des courbes de variation de masse de poudre déposée en fonction de divers paramètres de dépôt électrophorétique;
- la figure 7 est un schéma de structure cellulaire obtenue après dépôt électrophorétique;
- les figures 7a et 7_ sont des schémas de structure du revêtement final obtenu;
- les figures 8a, 8b, 8c et 8d montrent des photos en microscopie électronique à balayage de structures différentes obtenues selon les valeurs de paramètres du dépôt électrophorétique;
133~39 - les figures 9a, 9b montrent deux photos prises en microscopie électronique à balayage de structures obtenues après traitement de consolidation du dépôt électrophorétique et les figures 9c et 9d montrent les détails de la liaison entre la couche déposée et le substrat;
- la figure 10 montre une photo prise en microscopie électronique à balayage d'une structure de revêtement final obtenu selon l'invention et la figure lOa montre un détail agrandi de la figure 10; ces deux figures apparaissent sur la même page que les figures 7, 7a et 7b;
- la figure 11 représente schématiquement un cycle thermique appliqué à une éprouvette d'essai revêtue selon l'invention;
- la figure 12 représente schématiquement les résultats d'essais de tenue aux chocs thermiques réalisés selon le cycle de la figure 11.
Les figures la, lb et lc donnent une représentation schématique vue en section d'un substrat la revêtu selon une technique antérieure avec sous-couche métallique lb et couche externe céramique lc obtenues par projection à la flamme plasma. A partir de l'amorçage d'une fissure critique 2 montrée à la figure lb, en poursuivant l'application de chocs thermiques représentatifs des conditions de fonctionnement d'une pièce revêtue, la figure lc montre l'apparition d'une rupture de revêtement à partir de la propagation de ladite fissure 2.
Les figures 2a, 2b, 2c donnent une représentation schématique analogue à celle des figures la, lb et lc pour un substrat 2a revêtu, conforme à l'invention, dans lequel la structure métallique 2b obtenue par dépôt électrophorétique présente la forme cellulaire recherchée, à taille contrôlée des cellules.
.
_ 5 1335~39 A la suite de chocs thermiques, une fissure critique 2 est également amorcée, comme visible à la figure 2_. Mais l'analogie s'arrête là, car l'invention permet d'obtenir un mécanisme de fissuration différent. Comme représenté à la figure 2c, on observe d'une part en 3 une déviation de la fissure qui n'a plus, comme sur la figure lc représentant la technique antérieure, une propagation dans une direction parallèle à la surface du revêtement ou aux plans des différentes interfaces métal/céramique. Enfin, on observe en 4 un arrêt de propagation de la fissure au niveau d'un élément de structure cellulaire métallique plus résistant à la fissuration. Cette ébauche d'explication reste toutefois partielle et d'autres avantages de la structure du revêtement conforme à l'invention conduisant à une amélioration des résultats doivent être soulignés. La modification du mode de rupture est également obtenue grâce à une amélioration de l'adhérence mécanique à l'interface métal/céramique, la structure cellulaire favorisant notamment une interpénétration entre les deux couches. En outre, à l'interface céramique/métal la structure obtenue induit une modification de la répartition des contraintes d'où il résulte, non seulement, comme exposé ci-dessus, des propriétés de propagation de fissure, mais également et de manière avantageuse, des conditions particulières d'apparition ou amorcage desdites fissures ou criques induisan~ notamment leur retard. Selon les applications de l'invention, une structure du type représenté aux figures 2a, 2b et 2c peut être recherchée ou dans certains cas, une structure du type représenté à la figure 2d dans laquelle la structure cellulaire métallique 2b affleure à la surface externe du revêtement protecteur final obtenu.
6 13~S~9 .
Ces avantages et résultats améliorés que présentent les pièces, notamment en superalliage comportant le revêtement protecteur conforme à l'invention sont obtenus en appliquant un procédé de réalisation dudit revêtement protecteur caractérisé en que qu'il comporte les étapes suivantes :
a) - dépôt électrophorétique d'une structure métallique, notamment de composition M Cr Al Y, M désignant un métal choisi dans le groupe formé par Ni, Co, Fe ou un mélange de ceux-ci, avec adjonction éventuelle de Ta, dans des conditions déterminées de manière à obtenir une forme cellulaire pour ladite structure, c'est-à-dire présentant des cellules d'une taille déterminée et à répartition régulière;
b) - traitement de consolidation, consistant notamment en une opération de frittage éventuellement réactif ou en une métallisation, notamment en phase vapeur dans des conditions de température et de durée connues en soi pour l'application audit alliage, de manière à assurer une consolidation de ladite structure obtenue à l'étape (a) du procédé;
c) - projection de type atmosphérique à la flamme plasma d'une poudre à base de céramique, de manière à constituer le revêtement protecteur complet.
Pour chaque application particulière, les paramètres, à chaque étape, sont définis conformément aux caractéristiques énoncées.
Des éprouvettes 10 et 11 représentées aux figures 3a et 3b sont utilisées pour réaliser un revêtement protecteur conforme à l'invention. Dans cet exemple, le matériau de base des éprouvettes 10 et 11 est un superalliage à base de nickel dont la composition en pourcentages pondéraux est indiqué ci-après : 1 3 3 S 9 3 9 C 0,05-0,15; Si 1 maximum; Mn 1 maximum; Cr 20,5-23,0;
Fe 17,0-20,0; Mo 8,0-10,0; Co 0,50-2,50; W 0,20-1,0 et Ni S complément à 100.
Après une préparation, d'un genre connu en soi, comportant uniquement un polissage et un nettoyage, une éprouvette, telle que 10 ou 11, est montée dans un dispositif connu en 10 soi permettant d'effectuer un dépôt électrophorétique, ladite éprouvette étant montée en position de cathode.
Dans l'exemple, le bain utilisé est ~ base de méthanol CH3 OH, l'électrolyte est le chlorure d'aluminium 15 A12 C16. Diverses concentrations d'électrolyte ont été
testées, notamment ~ 0,5g/1 et la concentration est restée inférieure à l,5g/1. La poudre à déposer, du type M Cr Al Y
correspond dans l'exemple à la composition pondérale suivante :
Cr 21; Al 8,47; Y 0,59; Ta 5,7 et Ni complément et est constituée de particules sphériques dont le diamètre est compris entre 45 ~ m et 75 ~ m.
25 Diverses quantités de poudre, entre 1500 et 2000 g/l ont également été testées et de bons résultats sont obtenus en utilisant 2000 g/l.
Le champ électrique appliqué reste inférieur à une valeur 30 de 2500 V. cm 1 et la densité de courant à une valeur inférieure à 100 m A.cm 2. La température du bain est maintenue à une température comprise entre 15 et 35 ~C et de bons résultats sont obtenus à une température ambiante comprise entre 18 et 21~C. Au cours du dépôt 35 électrophorétique, les différentes réactions chimiques peuvent ~tre schématisées suivant le processus ci après :

- la mise en solution du chlorure d'aluminium dans le méthanol donne lieu aux réactions :
a) avec l'eau résiduelle contenue dans le méthanol AL2Cl6 + 6H20 --~ 2 ~ Al(OH)3 1 + 6H Cl b) avec le méthanol Une première ionisation :
A12 C16 + 6 CH30H >2 ~ AlC12 OCH3 1 + 4 CH30H + 2 H Cl Une deuxième ionisation :
AL2 C16 + 6 CH30H--~ 2 ~ AlCl(OCH3)2 ]
+ 2 CH30H + 4 H CL
Une troisième ionisation (éventuelle) :
A12 C16 + 6 CH30H--~ 2 C Al(OCH3)3 ] + 6HCl le méthanol et l'acide chlorhydrique vont dans ces 20 conditions réagir pour donner un dégagement gazeux de chlorure de methyl CH3 Cl (effet catalyseur de A12 C13) ;
- lors de l'introduction de la poudre MCrAlY, l'hydroxyde 25 d'aluminium, l'alkoxyde d'aluminium et les chloroalkoxydes d'aluminium viennent s'adsorber en surface du MCrAlY pour engendrer une densité surfacique de charge - après l'application du champ électrique, une 30 électrophorèse et une électrolyse simultanées se produisent ; dans les conditions et paramètres de réalisation indiqués, la tension entre les électrodes correspond à la tension fournie par le générateur et simultanément au dépôt de poudre M Cr Al Y sur la surface 35 de la cathode constituée par la pièce ou éprouvette 10 ou 11 à revêtir ;
il se produit également un dégagement d'hydrogène à la cathode.
Dans les conditions indiquées qui ont été déterminées, le dépat obtenu présente une structure cellulaire provoquée par ledit dégagement d'hydrogène.
Une répartition régulièr ~ es cellules est obtenue dans les conditions indiquées et la taille des cellules peut être ajustée en fonction de la structure souhaitée, selon 5 l'application particulière envisagée, en faisant varier certains paramètres de l'opération de dépôt électrophorétique, notamment la valeur du champ électrique ou de la température.
lO La figure 4 représente des courbes de variation de la masse de poudre déposée en mg/cm2, reportée en ordonnées, en fonction du temps de dépôt en secondes, reporté en abcisses, pour des conditions fixées de température à
23~C, de concentration d'électrolyte à lg/l, d'apport de 15 poudre M Cr Al Y à 2000 g/l et selon la valeur du champ électrique indiquée ci-après :
- 54 V. cm lpour la courbe 4 A
- 108 V. cm lpour la courbe 4 B
20 - 180 V. cm lpour la courbe 4 C
- 360 V. cm lpour la courbe 4 D
- 710 V. cm pour la courbe 4 E
De manière analogue, la figure 5 représente des courbes de 25 variation de la masse de poudre déposée en mg/cm2 reportée en ordonnées en fonction de la valeur du champ électrique appliqué en V. cm -1 reportée en abcisses pour les mêmes conditions de température, concentration d'électrolyte et quantité de poudre M Cr Al Y qu'à la figure 4 et selon le 30 temps de dépôt retenu à savoir :
- 9 s pour la courbe 5 A, - 15 s pour la courbe 5 B, - 30 s pour la courbe 5 C, 35 - 60 s pour la courbe 5 D.
I335~39 De manière analogue, la fiqure 6 représente des courbes de variation de la masse de poudre déposée en mg/cm2 reportée en ordonnées en fonction de la température du bain en ~C reportée en abcisses pour les mêmes conditions S de concentration d'électrolyte et quantité de poudre M Cr Al qu'aux figures 4 et 5, avec un temps de dépôt de 15 secondes et selon la valeur du champ électrique retenue, à savoir : -10 - 55 V. cm -1 pour la courbe 6 A
- 80 V. cm 1 pour la courbe 6 B
- llOV. cm 1 pour la courbe 6 C
La figure 7 montre une représentation schématique d'un 15 exemple de structure cellulaire de la sous-couche métallique obtenue par dépôt électrophorétique selon l'invention. Une répartition régulière de cellules 12 est obtenue.
20 Les figures 8_, 8b, 8c, 8d montrent différents types de_ structure obtenus en faisant varier les paramètres du dépôt électrophorétique, notamment la valeur du champ électrique ou la température, les autres conditions étant fixées et le temps de dépôt, égal à 9 secondes étant 25 identique.
Ainsi la structure de la figure 8a présente des petites cellules, de taille dc inférieure à 100 ~ m et elle est obtenue à 8-C et 100 V.cm -1.
30 Par contre, la structure de la figure 8b présente de grosses cavités de taille dc de l'ordre de 500 ~ m et elle est obtenue à 31~C et 130 V. cm 1.
De faibles densités de cellules peuvent également être 35 obtenues et des variations d'épaisseur de couche selon la valeur du champ électrique. Ainsi la figure 8c montre une ll 1335439 structure de dépôt monocouche d'une épaisseur de l'ordre de 50 ~ m, obtenu à 23~C et 20 V. cm~l alors que la figure 8d montre une structure relativement compacte de dépôt épais, de 1'ordre de 500 ~ m d'épaisseur, obtenu à
5 23~C et 110 V. cm 1.
Le bain utilisé de méthanol avec un électrolyte de chlorure d'aluminium présente des avantages supplémentaires de permettre des temps de dépôts très 10 courts, évitant l'échauffement du bain, d'éviter des dépôts parasites, la présence d'hydroxychlorure d'aluminium étant notamment inférieure à lmg/cm2. En outre, le séchage du dépôt à sa sortie du bain électrophorétique est immédiat par suite de la faible 15 pression de vapeur du méthanol.
La recherche d'une tenue mécanique suffisante, entre autres, du dépôt électrophorétique de M Cr Al Y obtenu conduit à prévoir un traitement de consolidation de la 20 structure cellulaire métallique revêtant les pièces en superalliage. Ledit traitement vise également à assurer au revêtement des propriétés satisfaisantes de protection chimique. Un mode de réalisation retenu est d'effectuer un traitement thermochimique d'aluminisation en phase 25 vapeur. Les conditions de température et de durée de ce traitement déterminées pour le superalliage constituant le substrat de base des pièces à revêtir sont de pratique courante et ont été décrites notamment par US-A 3486 927 et il n'est pas nécessaire de développer d'autres détails 30 de mise en oeuvre qui sont connus.
Les figures 9_ et 9b montrent deux photos prises en microscopie électronique à balayage d'éprouvettes ayant subi ce traitement d'aluminisation en phase vapeur. Pour 35 la figure 9a, la durée a été de 1 heure à 1155~C. La structure initiale est préservée et la vue en coupe de l'éprouvette représentée à la figure 9c ainsi que le détail de la liaison entre le substrat et le dépôt représenté à la figure 9d montre l'absence de décollement 5 et la bonne liaison avec le substrat. Pour la figure 9b, la durée a été de 3 heures à 1150 ~C. Une bonne consolidation est également obtenue, mais le dépôt est légèrement moins poreux.
10 Le revêtement est complété par l'application d'un matériau céramique formant barrière thermique. Le constituant choisi est l'oxyde de zirconium Zr ~2 dont la stabilité
de phase est assurée par un autre oxyde mélangé. Dans l'exemple réalisé, la poudre utilisée comporte 8% de Y2 15 03 en pourcentage pondéral mélangé à Zr ~2' la granulométrie étant comprise entre 45 et 75t~ m. Une projection de type atmosphérique à la flamme plasma dans les condition opératoires courantes pour ce genre i d'application a été effectuée pour obtenir l'apport de 20 matériau céramique dans le revêtement. Après projection de la céramique, la forme cellulaire initiale de la structure métallique consolidée est conservée. La figure 7a montre ainsi une représentation schématique d'une pièce obtenue après revêtement montrant en 10 le substrat en 25 superalliage, en 12a la structure métallique à forme cellulaire et en 13 le matériau céramique. En fonction des applications particulières, une structure du type représenté à la figure 7a peut être recherchée ou dans certains cas, comme représenté à la figure 7_, la 30 structure cellulaire métallique 12a est affleurante à la surface du revêtement obtenu après application du matériau céramique 13. La figure 10 montre une photo prise au microscope électronique à balayage montrant un exemple de réalisation conforme à l'invention et montrant le 35 remplissage des cellules de la structure métallique par le matériau céramique et la figure lOa montre un détail agrandi. Différents essais de projection à la flamme plasma de la céramique concernée ont été mis en oeuvre avec succès en faisant varier la morphologie de la structure cellulaire de la sous-couche métallique utilisée, notamment avec des structures dont la taille 1335~39 des cellules est, soit dc inférieur à 100 ~ m, soit dc compris entre 100 et 300 ~ m, soit dc supérieur à
300 ~ m.
5 Des essais ont été réalisés afin de tester la tenue à des conditions représentatives des conditions d'utilisation des pièces en superalliage revêtues. Un essai particulier et significatif concerne la tenue aux chocs thermiques. Il consiste à faire subir aux éprouvettes revêtues 10 conformément à l'invention des cycles thermiques selon le cycle représenté à la figure 11 et se décomposant en 15 minutes à 110~C suivi d'un refroidissement à l'air ambiant en 15 minutes.
lS La figure 12 schématise les résultats obtenus sur six éprouvettes. Deux éprouvettes témoins Tl et T2 ont été
revêtues uniquement par projection à la flamme plasma d'une sous-couche métallique M Cr Al Y et d'une couche externe céramique alors que quatre éprouvettes El, E2, 20 E3, E4 ont rec,u un revêtement conforme à l'invention.
Une durée de vie nettement supérieure représentée sur la figure 12 par le nombre de cycles en ordonnées correspondent à chaque éprouvette. Sur les éprouvettes témoins Tl et T2 une fissuration et un décollement du 25 revêtement céramique sont observés. L'éprouvette El à
une durée égale à celle de T2 présente une faible fissuration mais pas de décollement. Les éprouvettes E2 et E3 ont une durée de vie supérieure à T2 et à 2083 cycles (au lieu de 780 cycles pour T2), E3 Présente de 30 la fissuration mais pas de décollement. E4 a été soumis à un cyclage thermique plus sévère comportant 8 minutes à
llOO-C et 2 minutes de refroidissement forcé à l'air comprimé mais présente cependant une durée de vie supérieure à 2000 cycles. De ces résultats et des 35 observations micrographiques effectuées, on a pu déduire que les buts visés sont atteints ; en particulier, la modification de la répartition des contraintes, notamment d'origine thermique, à l'interface entre la structure cellulaire métallique et la couche externe céramique a été
5 obtenue. Comme noté précédemment, en référence aux figures 2a, 2b et 2c, la propagation de fissures est contrariée ou bloquée par la présence de cellules dans la sous-couche métallique mais il semble également qu'un niveau de con-traintes plus faible obtenu à l'interface métal/céramique 10 soit obtenu grâce à une ductilité améliorée de la structure metallique due à sa forme cellulaire. Il résulte de la structure cellulaire particulièrement une adaptation améliorée aux dilatations d'origine thermique et des points d'amorc,age de rupture peuvent se présenter à
15 l'interface métal/céramique de manière très dispersée permettant une répartition des contraintes à un niveau plus faible en chaque point. En fait le niveau de contraintes résultant des dilatations différentielles métal/céramique n'est plus déterminé par les dimensions 20 des pièces revêtues mais par la taille et la répartition des cellules formées dans le revêtement. D'autres avantages ont été relevés résultant de la structure particulière du revêtement protecteur conforme à
l'invention. En particulier, le pouvoir isolant thermique 25 du revêtement est augmenté par suite de la présence de cellules dans la structure métallique qui sont remplis de matériau céramique. Par ailleurs, le traitement thermochimique d'aluminisation en phase vapeur appliqué
selon l'invention en plus de la consolidation de la 30 structure cellulaire métallique assure également la protection chimique excellente que procure ledit traitement.
D'autres exemples d'application ont également été mis en oeuvre en utilisant des plaquettes planes de 30X30X5 mm en 35 superalliage et ont conduit aux mêmes bons résultats, ce qui montre que des pièces de superalliage de formes diverses peuvent être revêtues conformément à l'invention.

Claims

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Pièce de machine thermique constituée en un alliage présentant de bonnes propriétés de résistance mécanique et de tenue aux hautes températures, comportant un revêtement protecteur caractérisée en ce que ledit revêtement protecteur est constitué d'une structure métallique, de composition M Cr Al Y, M désignant un métal choisi dans le groupe formé par nickel, cobalt, fer ou un mélange de ceux-ci avec adjonction de tantale, présentant une forme cellulaire, c'est-à-dire présentant des cellules d'une taille déterminée et à répartition régulière, obtenue par dépôt électrophorétique, dans des conditions choisies en fonction de la structure cellulaire recherchée, cette structure métallique comportant en outre une composition modifiée et une liaison avec ledit alliage obtenues au moyen d'un traitement de consolidation consistant en une opération de frittage ou en une métallisation, dans des conditions de température et de durée adaptées pour l'application audit alliage et d'un matériau à base de céramique appliqué sur ladite structure métallique par une projection du type atmosphérique à la flamme plasma.

2. Pièce de machine thermique selon la revendication 1 destinée à une turbomachine et dont le matériau céramique entrant dans le revêtement protecteur est composée de zircone (ZrO2) stabilisé à 8% pondéral de Y2O3 et est obtenue à partir d'une poudre dont la granulométrie est comprise entre 45 et 75 µm.

3. Pièce de machine thermique selon l'une des revendications 1 ou 2 destinée à une turbomachine et constituée en un superalliage à base de nickel comportant un revêtement protecteur dont la structure métallique est obtenue à partir d'une poudre dont la composition pondérale est la suivante: Cr: 21; Al: 8,47; Y: 0,59; Ta:
5,7; Ni complément à 100 et dont le diamètre des particules est compris entre 45 µm et 75 µm, et présente une forme cellulaire obtenue en réalisant le dépôt électrophorétique dans les conditions suivantes:
- bain: méthanol CH3OH;
- électrolyte: chlorure d'aluminium Al2 Cl6, dans des concentrations ne dépassant pas 1,5 g/l;
- poudre de ladite composition: entre 1500 et 2000 g/l;
- champ électrique appliqué inférieur à 2500 V. cm-1;
- densité de courant inférieure à 100 mA. cm-2;
- température du bain comprise entre 15 et 35°C;

- le temps de dépôt variant de 1 seconde à 3 minutes, en fonction de l'épaisseur de structure recherchée et selon la valeur du champ électrique appliqué.
ladite structure cellulaire du revêtement protecteur étant consolidée par un traitement d'aluminisation en phase vapeur effectué à 1150°C pendant une durée variant de 1 à 3 heures.

4. Procédé de réalisation d'un revêtement protecteur sur une pièce de machine thermique constituée en un alliage présentant de bonnes propriétés de résistance mécanique et de tenue aux hautes températures caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
a) dépôt électrophorétique d'une structure métallique de composition M Cr Al Y, M désignant un métal choisi dans le groupe formé par Ni, Co, Fe ou un mélange de ceux-ci, avec adjonction de Ta, dans des conditions déterminées de manière à obtenir une forme cellulaire pour ladite structure, c'est-à-dire présentant des cellules d'une taille déterminée et à répartition régulière;
b) traitement de consolidation, consistant en une opération de frittage ou en une métallisation, dans des conditions de température et de durée connues en soi pour l'application audit alliage, de manière à
assurer une consolidation de ladite structure métallique obtenue à l'étape (a) du procédé;

c) projection de type atmosphérique à la flamme plasma d'une poudre à base de céramique, de manière à
constituer le revêtement protecteur complet.

5. Procédé de réalisation d'un revêtement protecteur selon la revendication 4 appliqué à une pièce de turbomachine en superalliage à base de nickel dans lequel le dépôt effectué à l'étape (a) du procédé
s'applique à une poudre de composition définie par les pourcentages pondéraux de ses éléments à savoir: Cl: 21;
Al: 8,47; Y: 0,59; Ta: 5,7 et Ni complément et est soumis aux conditions suivantes de mise en oeuvre:
- bain: méthanol CH3OH;
- électrolyte: chlorure d'aluminium Al2 Cl6, dans des concentrations ne dépassant pas 1,5 g/l;
- poudre de ladite composition pondérale: entre 1500 et 2000 g/l;
- champ électrique appliqué inférieur à 2500 V. cm-1;
- densité de courant inférieure à 100 m A. cm-2;
- température du bain comprise entre 15 et 35°C;
- le temps de dépôt variant entre 1 seconde et 3 minutes, en fonction des épaisseurs de couche recherchée et selon la valeur du champ électrique appliqué.