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Eur. Phys. J. AP
Volume 1, Number 2, February 1998
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Page(s) | 163 - 172 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/epjap:1998132 | |
Published online | 15 February 1998 |
https://doi.org/10.1051/epjap:1998132
Caractérisation des changements de phase développés dans un alliage AMF du type Cu–Al–Ni, par dilatométrie de trempe et microcalorimétrie différentielle
Laboratoire de Structure des Matériaux Métalliques,
Bât. 414, Université
Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France
Reçu :
29
Avril
1997
Révisé :
23
Octobre
1997
Accepté :
6
Novembre
1997
15 Février 1998
Les évolutions structurales développées dans un alliage à
mémoire de forme du type Cu–Ni–Al (préalablement élaboré par fonderie, puis
filé à chaud et finalement trempé à l'eau) ont été caractérisées par
dilatométrie et analyse différentielle. La structure résultant de cette
suite de traitements est du type martensite ; elle présente une
texture marquée, ce qui justifie qu'un effet mémoire se manifeste, sur
la courbe dilatométrique au chauffage (
) – lequel
se traduit par une contraction lors de la transition
. À température plus élevée, la phase
se désordonne pour donner la phase β dont la structure est du
type
. Au refroidissement, la mise en ordre
se développe en deux étapes, quelle que soit la
vitesse Vr mise en œuvre. Par contre, à plus basse température,
les points Ms et Mf associés à la transformation martensitique
évoluent en fonction de Vr ; en
particulier, ils diminuent significativement quand cette vitesse
devient suffisamment élevée.
D'autre part, des essais par analyse enthalpique différentielle,
effectués avec Vc = Vr = 2 °C min−1 sur
l'alliage à l'état trempé, ont révélé que des processus de vieillissement
se développaient, entre 200 et 350 °C, dans la phase
;
des précipités de très faible taille sont alors formés, qui se dissolvent
ensuite partiellement lorsque le chauffage est poursuivi entre 380 et 440
°C. À température encore plus élevée (500-560 °C), la
phase
se décompose pour donner les phases d'équilibre
α et
, lesquelles – à leur tour – se combinent pour
former la phase β stable à haute température. Par refroidissement assez
lent (2 °C min−1), l'alliage – préalablement porté à
620 °C – se retransforme en (
) selon la
réaction eutectoïde prévue par le diagramme d'équilibre.
Abstract
The structural behaviour of a SM alloy Cu–Al–Ni type, manufactured by
casting then hot extruded and finally quenched, has been studied by dilatometry
and DSC. The resulting martensitic structure () is characterized by a noticeable
texture; this explains that a memory effect (shown
by a contraction) is observed on
the dilatometric curve during
transformation when heating
(
). At higher temperature, the
phase is disordered in a β (A2) structure. When
reverting, the
ordering occurs in two steps whatever the cooling rate (Vc).
On the contrary, at lower temperature, Ms and Mf points linked to the martensite
transformation vary with Vc and decrease when the cooling rate is high
enough. Moreover DSC tests performed at
on the as
quenched alloy gave evidence of aging processes occuring in the
phase between
200-350 °C; very small precipitates are then formed which dissolve partially when
heating from 380 to 440 °C. At still higher temperatures (i.e. between 500 and
560 °C) the
phase decomposes in α and
(equilibrium phases) while this
binary system gives the β phase finally. When cooling at this low rate, the alloy
previously heated up to 620 °C, transforms back to
) according to an
eutectoïd mode as predicted by the equilibrium diagram.
PACS : 81.05.Bx – Metals, semimetals and alloys / 81.30.Kf – Martensitic transformations / 81.70.Yp – Other methods of materials testing and analysis
© EDP Sciences, 1998
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