Etude microstructurale de nouveaux matériaux métalliques eutectiques à base de niobium

Le système Nb-Si semble être un candidat potentiel au remplacement des superalliages à base de nickel utilisés pour fabriquer les aubes et distributeurs de turbine, dont la température maximale de paroi atteint aujourd'hui ~ 1100ʿC (dans le futur elle est estimée à 1300ʿC). Grâce à l'existence d'un eutectique dans le diagramme de phase Nb-Si à 18,7% at. de Si et 1920ʿC, il est possible d'élaborer un composite in situ constitué de deux phases réfractaires à des températures inférieures à leur point de fusion : le niobium (Tf = 2469ʿC) et l'intermétallique Nb5Si3-a (Tf = 2520ʿC). Ce système permet de combiner les propriétés mécaniques à basse température de ductilité et de ténacité de la phase métallique Nb avec les propriétés à haute température, résistance, fluage, oxydation, de Nb5Si3-a. Cette présente étude a permis : i) de caractériser les microstructures d'alliages binaires de composition réparties autour de l'eutectique (10, 16, 18, 20 et 22% at. de Si), à l'état brut et recuit à 1500ʿC; ii) de déterminer les relations d'orientation entre les phases ; iii) de calculer par une méthode ab initio de calcul de structure électronique, les paramètres de maille théoriques des phases, leur module d'Young et leur stabilité relative, ainsi que la répartition des densités de charge dans les structures ; iv) d'obtenir une première estimation des propriétés mécaniques par des essais de compression à 1000ʿC et de microindentation.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF