Evaluation des contraintes résiduelles dans les alliages de Ti-6Al-4V mis en forme par SLM et « Spark Plasma Sintering - SPS »
Résumé
Dans cette étude, nous nous intéressons, dans un premier temps, au procédé de frittage flash (SPS). Les progrès récents en termes de maîtrise du procédé permettent maintenant de générer des formes complexes. Cependant, au sein des échantillons à base d’alliage de titane de composition atomique Ti6Al4V (TA6V) ainsi élaborés nous avons pu constater des hétérogénéités de microstructures, probablement liées à d’importantes variations locales de température, autour du transus beta. Les travaux présentés concernent la méthodologie d’obtention d’échantillons en Ta6V fabriqués par SPS, soit près des côtes (PDC), soit plus massifs mais aussi le protocole de préparation de surface de ces échantillons pour accéder d’une part à la cartographie de contraintes résiduelles en surface et en profondeur et d’autre part à la caractérisation des microstructures associées. Le second volet de l’étude concerne le procédé de fabrication additive SLM. La maîtrise des relations entre les paramètres de ce procédé et la genèse des contraintes résiduelles constitue un défi majeur notamment pour les alliages de titane tels que le Ta6V. Les analyses des contraintes internes par diffraction des rayons X (DRX) réalisés sur des pièces de géométries simples fabriquées avec différentes stratégies montre que ces contraintes dépendent fortement de la stratégie de balayage et de la taille de la pièce. Ces analyses sont complétées par des essais de nanoindentation afin d’identifier les hétérogénéités de la microstructure.