Oxydation de l’alliage 6061 à haute température, simulation de la cinétique de dégradation

Abstract

Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à la modélisation analytique, simulation numérique et l'étude expérimentale de l'oxydation à haute température de l'alliage 6061-T6, cet alliage est utilisé dans de nombreuses secteur industrielles telles que l'aérospatiaux et marins, y compris les réacteurs nucléaires en raison de leurs excellentes propriétés d'assemblage et de revêtement, de leur haute résistance et de leur bonne formabilité. Dans la partie expérimentale, des échantillons ont été oxydés par analyse thermogravimétrique, à une température de 580°C dans une atmosphère contenant de l'air libre et de l'argon. Les temps d'exposition variaient de 15 minutes à 08 heure, ce qui a permis de comprendre le mécanisme et la formation d'oxyde dans cet alliage, la formation progressive des couches d'oxyde formées en surface. L'épaisseur et la morphologie de la couche d'oxyde formée en surface ont été caractérisées par microscopie électronique à balayage (SEM-EDS). La diffraction des rayons X des couches d'oxyde sous incidence rasante a révélés l'existence de Al_2 O_3, Al_9 Si, SiO_2, MgO et Mg_4 O_4. Les résultats ont montré que la couche d'oxyde s'épiassent avec le temps d'exposition avec une perte de poids par rapport à la masse déposée au départ de l'analyse. Ces techniques de caractérisation nous a permis de comprendre sa réaction vis-à-vis l'élévation de la température. La deuxième partie se devise aussi en deux parties : une partie Analytique ou nous avons utilisé logiciel MatLab, base sure la théorie de Wagner et les résultats expérimentales, la deuxième partie Modélisation Numérique ou nous avons utilisé un autre logiciel FORTRAN, ce qui nous permet de calcul de la concentration de l'oxygène diffuse de l'extérieur (air) vers le coeur l'alliage 6061-T6.