Un nouveau matériau pour aubes de turbines : le cotac 744

Le Cotac 744 est un matériau composite à fibres élaboré par solidification unidirectionnelle. Plus précisément, c'est un superalliage à base de nickel renforcé par une faible fraction volumique (6%) de fibres monocristallines de carbure de niobium. Le renforcement par les fibres apporte un gain en fluage important sur les superalliages classiques notamment dans le domaine 900 - 1100° C. De plus, une caractéristique très originale de ce matériau réside dans le fait que des traitements thermiques après fluage permettent de restaurer à la fois les propriétés de fluage du matériau et les longueurs initiales des pièces grâce à un "effet de mémoire de longueur". La présence des fibres apporte également un gain important en fatigue oligocyclique et en fatigue vibratoire. Les phénomènes d'endommagement des fibres en cyclage thermique observés sur certaines nuances de la famille des Cotac ont été éliminés par le durcissement de la matrice. Ainsi, le Cotac 744 est insensible au cyclage thermique jusqu'à environ 1150° C. Enfin, ce matériau présente une excellente stabilité structurale et une tenue à l'oxydation et à la corrosion satisfaisante. Parallèlement à l'étude de ces alliages, l'ONERA a entrepris un programme de pré-développement visant à fabriquer dans l'immédiat des lopins prismatiques permettant l'usinage d'aubes de turbine pour essais sur moteur. A plus long terme, ce programme vise l'obtention directe d'aubes par des techniques dérivées de la fonderie de précision adaptées aux conditions particulières d'élaboration du Cotac 744