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Fissuration à chaud : des alliages organiques aux superalliages

Published online by Cambridge University Press:  28 September 2005

Jean-Marie Drezet
Affiliation:
Laboratoire de Métallurgie Physique, EPF-Lausanne, 1015 Lausanne, Suisse Calcom SA, Parc Scientifique, EPF-Lausanne, 1015 Lausanne, Suisse
Pierre-Daniel Grasso
Affiliation:
Laboratoire de Métallurgie Physique, EPF-Lausanne, 1015 Lausanne, Suisse
Michel Rappaz
Affiliation:
Laboratoire de Métallurgie Physique, EPF-Lausanne, 1015 Lausanne, Suisse
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Abstract

L'apparition de fissures ou criques à chaud pendant la coulée des matériaux métalliques représente un défaut sérieux. L'EPF-Lausanne a développé un critère d'initiation de fissures qui est basé sur l'équation de conservation de la masse appliquée à la zone solide-liquide (zone pâteuse) et qui prend en compte à la fois une déformation subie par le squelette solide perpendiculairement aux dendrites et l'appel de liquide induit par le retrait de solidification. Le modèle introduit une chute de pression dans les films liquides au-delà de laquelle la cavitation, i.e. la germination d'un premier pore, a lieu. Des observations in situ sur des alliages organiques transparents permettent de mettre en évidence l'importance de la coalescence entre les dendrites; en effet, la prise de rigidité mécanique de la zone pâteuse se fait par l'établissement de ponts solides entre les dendrites. Enfin, le critère est appliqué successivement à la coulée semi-continue d'alliages d'aluminium, à la coulée continue des aciers et au traitement par laser des superalliages.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2004

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References

J. Campbell, Castings, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1991
Niyama, E., Uchida, T., Morikawa, M., Saito, S., AFS Int. Cast Metals J. (1982) 5263
R. Jauch, Stahl u. Eisen 98 (1978) 244–254
Guven, Y.F., Hunt, J.D., Cast Metals 1 (1988) 104111 CrossRef
Warrington, D., McCartney, D.G., Cast Metals 2 (1989) 134143 CrossRef
Clyne, T.W., Davies, G.J., Brit. Found. 74 (1981) 6573. See also : Brit. Found. 68 (1975) 238–244
U. Feurer, Giesserei Forsch. 2 (1976) 75–80
Rappaz, M., Drezet, J.-M., Gremaud, M., Met. Mater. Trans. vol. 30A (1999) 449455 CrossRef
J. Ampuero, Ch. Charbon, A.F.A. Hoadley, M. Rappaz, in Materials Processing in the Computer Age, V.R. Voller, M.S. Stachowicz, B.G. Thomas (ed.), TMS Publ., Warrendale, Pennsylvania, 1991, pp. 377–388
W. Kurz, D.J. Fisher, Fundamentals of Solidification, Trans. Tech. Publication, third edition, Aedermannsdorf, 1989
Farup, I., Drezet, J.-M., Rappaz, M., Acta Materialia 49 (2001) 12611269 CrossRef
P.-D. Grasso, J.-M. Drezet, I. Farup, M. Rappaz, Direct observation of hot tear deformation in organic alloys, presented at the 7th Conf. on Advanced Materials and Processes, EuroMat 01, Rimini, June 2001
Clyne, T.W., Kurz, W., Metall. Trans. A 12A (1981) 965 CrossRef
Rappaz, M., Jacot, A., Boettinger, W.J., Last stage solidification of alloys, A theoretical study of dendrite arm and grain coalescence, Met. Mater. Trans. 34A (2003) 467479 CrossRef
J.-M. Drezet, M. Rappaz, Prediction of hot tears in DC cast billets, in Light Metals, J.-L. Anjier (ed.), TMS, New Orleans, 2001, pp. 887–893
I. Farup, Thermally induced deformations and hot tearing during direct chill casting of aluminium, Ph.D. work, University of Oslo, Norway, 2000
Continuous Casting of Steel, W.R. Irving, The Institute of Materials, 1993, London
J.-M. Drezet, M. Gremaud, R. Graf, M. Gaümann, A new hot tearing criterion for steel, Proceedings of the 4th European Continuous Casting Conference, IOM communications, Birmingham, UK, October 2002, pp. 755–763
Clyne, T.W., Wolf, M., Kurz, W., The effect of melt composition on solidification cracking of steel, with particular reference to continuous casting, Met. Trans. 13B (1982) 259 CrossRef
M. Gäumann, P.-H. Jouneau, J.-D. Wagnière, W. Kurz, Epitaxial laser metal forming on a single crystal superalloy, in M. Geiger, F. Vollersten (ed.), Proc. of the LANE'97, Sep. 23–26, 1997, Erlangen, Germany, vol. 2, 651
Gäumann, M., Bezençon, C., Canalis, P., Kurz, W., Single-crystal laser deposition of superalloys: processing-microstructure maps, Acta Mater. 49 (2001) 10511062 CrossRef
C. Bezençon, S. Mokadem, J.-D. Wagnière, J.-M. Drezet, W. Kurz, Solidification monocristalline et fissuration à chaud lors de traitement laser de superalliages base nickel presenté au Séminaire Européen Recherche/Industrie sur les applications des lasers de Puissance (Laser'ap 01), Sarlat, France, 2001, pp. 81–100