Dépôt Laser Métallique de l’Alliage Intermétallique TiAl

International audienceLaser Metal Deposition of the commercial intermetallic Ti-47Al-2Cr-2Nb (at%) alloy was investigated. A large number of experiments were conducted under controlled atmosphere by changing the processing parameters to manufacture a series of beads, thin walls and massive blocks. Optimal process parameters were successfully found to prevent cracking which is generally observed in this brittle material due to built-up residual stresses during fast cooling. These non-equilibrium cooling conditions tend to generate ultra fine and metastable structures exhibiting high microhardness values, thus requiring post heat-treatments. The latter were successfully used to restore homogeneous lamellar or duplex microstructures and to relieve residual stresses. Subsequent tensile tests enabled us to validate the soundness and homogeneity of the Intermetallic TiAl alloy. Finally, a higher mechanical performance was achieved for the LMD material with respect to cast+HIP (Hot Isostatic Pressing) and EBM (Electron Beam Melting) counterparts.Le procédé de dépôt de poudre par laser a été étudié sur l’alliage commercial intermétallique Ti-47Al-2Cr-2Nb (at%). Un grand nombre d’expérimentations ont été conduites sous atmosphère contrôlée en modifiant les conditions opératoires afin de fabriquer des séries de cordons, de murs fins et de blocs massifs. Les paramètres du procédé ont été optimisés, permettant d’empêcher les phénomènes de fissuration qui ont généralement lieu avec ce matériau fragile en raison d’un accroissement des contraintes résiduelles lors du refroidissement rapide. Ces conditions de refroidissement hors d’équilibre ont tendance à promouvoir des structures très fines et métastables se caractérisant par des valeurs de micro-dureté élevées, ce qui nécessite des post-traitements thermiques. Ces derniers ont permis de restaurer des microstructures homogènes de type lamellaire ou duplex et de relaxer les contraintes internes. Les essais de traction qui ont été effectués ensuite ont permis de valider la santé métallurgique et l’homogénéité de l’alliage intermétallique TiAl. Enfin, on obtient une performance mécanique élevée pour le matériau obtenu par dépôt laser en comparaison de ce qui est obtenu pour le même matériau coulé + CIC (Compactage Isostatique à Chaud) et le matériau EBM (Electron Beam Melting)