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  1. Journal articles
  2. Dissertations / Theses
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  4. Book chapters
  5. Conference papers
  6. Reports

Academic literature on the topic 'Superalliages à base Ni'

Author: Grafiati
Published: 25 May 2024

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Journal articles on the topic "Superalliages à base Ni"

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Sansoz, F., B. Brethes, and A. Pineau. "Propagation des petites fissures de fatigue dans les zones de concentration de contraintes dans un superalliage base Ni." Le Journal de Physique IV 10, PR4 (March 2000): Pr4–235—Pr4–240. http://dx.doi.org/10.1051/jp4:2000432.

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Younes, Rassim, Mohand Amokrane Bradai, Abdelhamid Sadeddine, Youcef Mouadji, and Abderrahim Benabbas. "Influence des post-traitements sur la résistance à l’usure des dépôts en superalliage Ni-Cr-Al-Mo obtenus par projection thermique." Matériaux & Techniques 106, no. 6 (2018): 605. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2019003.

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Abstract:
Ce travail porte sur la caractérisation microstructurale, structurale et mécanique des dépôts métalliques à base Nickel déposés sous forme de poudres par la technique de projection thermique flamme-poudre sur un substrat type E335. Pour améliorer les propriétés de ces dépôts, des traitements thermiques sont préconisés en vue d’homogénéiser ces derniers et permettre d’obtenir de meilleures propriétés mécaniques. Ces post-traitements ont été réalisés à différentes températures 400, 600 et 800 °C avec un temps de maintien d’une heure et un refroidissement à l’air. La caractérisation structurale et microstructurale de la poudre et des dépôts est obtenue en utilisant le microscope électronique à balayage (MEB) et la diffraction X (DRX). Des relevés de micro duretés Vickers ont été également réalisés sur la surface de ces dépôts. Les essais tribologiques ont été réalisés avec une configuration pion-disque à différentes charges avec deux vitesses de glissement en vue de déterminer le taux d’usure. Les observations microstructurales ont montré que les traitements effectués aux températures de 400 et 600 °C ont réduit les porosités en rendant les microstructures plus homogènes et plus denses par le phénomène de colmatage. Par contre, le traitement à 800 °C a présenté un délaminage au niveau de l’interface substrat/dépôt. Les résultats d’usure ont révélé que la vitesse de glissement et la pression de contact appliquée influent sur la variation du taux d’usure et que les dépôts traités à 400 °C présentent une meilleure résistance à l’usure que ceux traités à 600 et 800 °C.
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Bartys, H. "Caractérisation de disques de freins ferroviaires revêtus de superalliages Co ou Ni." Mécanique & Industries 1, no. 6 (December 2000): 675–82. http://dx.doi.org/10.1016/s1296-2139(00)01065-4.

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4

Coujou, A., and N. Clément. "Mobilité des défauts à différentes températures dans les superalliages base Nickel." Le Journal de Physique IV 06, no. C2 (March 1996): C2–89—C2–96. http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1996212.

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5

Hazotte, A., and J. Lacaze. "Caractérisation quantitative de la microstructure des superalliages à base de nickel." Revue de Métallurgie 90, no. 9 (September 1993): 1081. http://dx.doi.org/10.1051/metal/199390091081.

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Hazotte, A., and J. Lacaze. "Caractérisation quantitative de la microstructure des superalliages à base de nickel." Revue de Métallurgie 91, no. 2 (February 1994): 277–94. http://dx.doi.org/10.1051/metal/199491020277.

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7

Décamps, Brigitte, Marc Condat, and Allan J. Morton. "Comportement dissymétrique des dislocations entre traction et compression dans des superalliages base-nickel." Microscopy Microanalysis Microstructures 2, no. 6 (1991): 603–16. http://dx.doi.org/10.1051/mmm:0199100206060300.

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8

Décamps, B., V. Brien, J. M. Pénisson, A. J. Morton, and M. Condat. "Rôle des interfaces dans les mécanismes élémentaires de déformation des superalliages base nickel." Le Journal de Physique IV 06, no. C2 (March 1996): C2–263—C2–268. http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1996238.

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9

Hazotte, A. "Transformations et contraintes de cohérence dans les superalliages et les intermétalliques de base TiAl." Matériaux & Techniques 97 (2009): 23–31. http://dx.doi.org/10.1051/mattech/2010011.

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Bienvenu, Y., F. Decla, and J. C. Garcia. "Phénomènes Diffusionnels et Recristallisation Accompagnant l'Assemblage de Superalliages Base Nickel par Compression à Chaud." Le Journal de Physique IV 05, no. C3 (April 1995): C3–311—C3–316. http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1995332.

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More sources

Dissertations / Theses on the topic "Superalliages à base Ni"

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Tézenas, du Montcel Henri. "Ingénierie des joints de grains dans les superalliages à base de nickel." Thesis, Paris, ENMP, 2012. http://www.theses.fr/2012ENMP0006/document.

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Abstract:
Ce travail est consacré à l'étude de l'ingénierie des joints de grains dans les superalliages à base de Nickel pour disques de turbines aéronautiques. L'ingénierie des joints de grains a montré son efficacité dans l'amélioration des propriétés en fatigue et en fluage dans certains alliages de cuivre et de nickel. Cette amélioration est obtenue en réalisant une succession de déformations à température ambiante séparées par des traitement thermiques. Ce traitement a pour objectif de modifier la distribution du réseau de joints de grains. L'objectif de l'étude est d'adapter ces traitements au procédé du forgeage à haute température des superalliages. Une étude expérimentale est menée pour mettre en évidence l'influence des paramètres de forgeage sur les caractéristiques du réseau de joints de grains. La caractérisation de ce réseau est faite grâce à la réalisation de cartographies d'orientations cristallographiques par EBSD. Une méthode de caractérisation innovante basée sur la discrétisation des cartographies en réseaux de points triples est proposée. Cette méthode permet d'analyser la connectivité du réseau de joints de grains en vue d'une corrélation avec les propriétés mécaniques
This work is dedicated to the study of Grain Boundary Engineering in Ni-based superalloys for aircraft turbine disk. The grain boundary engineering has proven its efficiency for the improvement of the fatigue and creep properties of copper and nickel alloys. This improvement is achieved by performing a succession of room temperature deformations interspaced by heat treatments to modify the distribution of the grain boundary network. The aim of the study is to adapt these processes to high temperature forging of superalloys. An experimental study is achieved to highlight the influence of forging parameters on the grain boundary network. The characterization of the grain boundary network is made through the completion of crystallographic orientation mapping by EBSD. An innovative characterization method based on the discretization of orientation maps in a triple junction network is proposed. This method allows to analyze the connectivity in the grain boundary network with the objective of a correlation with mechanical properties
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Ter-Onvanessian, Benoît. "Etude comparative de différents superalliages base Ni pour ressorts de systèmes de maintien." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0021/document.

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Abstract:
Les systèmes de maintien situés sur les structures assemblages-combustibles des réacteurs nucléaires à eau sous pression (REP) sont constitués d'un empilement de lames qui agissent à la fois, comme élément accommodant les incompatibilités thermiques résultant des différences de coefficients de dilatation Acier, alliages de zirconium et principalement, comme système permettant de limiter les effets hydrodynamiques induits par le passage du fluide caloporteur à travers les assemblages. Actuellement, l'alliage 718 est le matériau constitutif de ces ressorts à lames. Il présente les performances en service nécessaires et suffisantes pour répondre aux sollicitations de ces systèmes ainsi qu'aux exigences des autorités de sûreté (dans les conditions actuelles de fonctionnement des REP). Or, dans le cadre de l'augmentation des performances générales des assemblages combustibles, l'emploi d'autres matériaux, dont les propriétés de relaxation sous flux neutronique sont supérieures à celles du 718, est envisagé par AREVA. Les matériaux étudiés sont principalement des superalliages base Ni, tels que les nuances 625+ et 725 qui à l'instar de l'alliage 718 durcissent par précipitation de phases secondaires, ainsi que des nuances d'alliage 718 riche en Molybdène. Cependant, bien que ces nouveaux matériaux présentent une relaxation sous flux neutronique améliorée, ils doivent répondre également à un cahier des charges strict, propre à leur utilisation en centrale : des propriétés mécaniques équivalentes, une bonne résistance à la corrosion sous contrainte (CSC) et une bonne résistance à la fragilisation par l'hydrogène (FPH) en milieu primaire de REP. Chacune de ces propriétés a été étudiée avec attention dans le double but de comparer ces matériaux entre eux et afin de cerner les paramètres clés contrôlant leur différence de comportement aussi bien en CSC qu'en FPH
Hold-down systems used in the fuel assembly of Nuclear Pressurized Water Reactor (PWR) are constituted by stiff springs. The role of the hold-down springs is to ensure the bond between the fuel assembly and the lower plate of the intern structure of the core, thus holding down the assembly on the bottom plate of the reactor, during all the exploitation and maintenance periods. Nowadays, alloy 718 is the constitutive material of these hold-down springs. Its properties in terms of mechanical behaviour, corrosion resistance… fill in the specifications required for such application in the present service conditions. However, in order to improve the common efficiency of fuel assemblies, the upgrading of their design as well as the use of new materials are advocated by the nuclear power plant company, AREVA. Though other Ni-base superalloys known for their good behaviour under neutronic radiation can be proposed as new materials, those superalloys must fill in all the application specifications in order to substitute alloy 718. So, sufficient mechanical properties, good resistance to Stress Corrosion Cracking (SCC) and good resistance to Hydrogen Embrittlement (HE) are also required to allow the replacement. All of these properties are carefully studied with the double aim to characterize and compare different superalloys, and to determine key parameters governing the SCC and HE behaviours of such alloys in primary water of PWR
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Tézenas, Du Montcel Henri. "Ingénierie des joints de grains dans les superalliages à base de nickel." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00688115.

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Abstract:
Ce travail est consacré à l'étude de l'ingénierie des joints de grains dans les superalliages à base de Nickel pour disques de turbines aéronautiques. L'ingénierie des joints de grains a montré son efficacité dans l'amélioration des propriétés en fatigue et en fluage dans certains alliages de cuivre et de nickel. Cette amélioration est obtenue en réalisant une succession de déformations à température ambiante séparées par des traitement thermiques. Ce traitement a pour objectif de modifier la distribution du réseau de joints de grains. L'objectif de l'étude est d'adapter ces traitements au procédé du forgeage à haute température des superalliages. Une étude expérimentale est menée pour mettre en évidence l'influence des paramètres de forgeage sur les caractéristiques du réseau de joints de grains. La caractérisation de ce réseau est faite grâce à la réalisation de cartographies d'orientations cristallographiques par EBSD. Une méthode de caractérisation innovante basée sur la discrétisation des cartographies en réseaux de points triples est proposée. Cette méthode permet d'analyser la connectivité du réseau de joints de grains en vue d'une corrélation avec les propriétés mécaniques.
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Souai, Nadia. "Contrôle du maclage thermique et de la taille de grains par traitements thermomécaniques dans deux superalliages base de Ni." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00682084.

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Abstract:
Cette thèse porte sur l'évolution de la microstructure de superalliages à base de Nickel au cours de traitements thermomécaniques, avec une attention particulière portée sur la taille de grains et la quantité de macles thermiques. Ce travail a été réalisé dans l'optique d'évaluer la possibilité d'optimiser les propriétés de service par le principe de l'ingénierie de joints de grains. Les matériaux étudiés sont principalement l'alliage PER®72, et de manière exploratoire l'alliage N19. Ces deux matériaux appartiennent à la famille des superalliages à base de nickel à durcissement structural élaborés par voie conventionnelle (coulé et forgé) et par métallurgie des poudres respectivement. Deux modes de déformation, la torsion et la compression, ont été testés. Nous avons démontré que le maclage thermique est favorisé par les grandes vitesses de migration des joints de grains, essentiellement induites par (1) leur courbure qui diminue lorsque la taille de grains augmente et (2) les gradients de densité de dislocations produits par les faibles déformations appliquées à grande vitesse qui peuvent maintenir des vitesses de migration élevées même lorsque la taille de grains augmente. La force motrice associée à la courbure est en outre sensible à la distribution de taille de grains, qui s'est avéré être un paramètre microstructural important. La force motrice associée aux gradients de densité de dislocations peut par ailleurs permettre le franchissement des précipités primaires malgré la force de freinage de Zener qui s'exerce sur les joints de grains, ceci au cours de la déformation comme au cours d'un recuit subsolvus. L'occurrence ou la non-occurrence de la recristallisation dynamique au cours de la phase de déformation s'est ainsi avérée être une condition décisive pour l'évolution de la microstructure au cours d'un recuit ultérieur dans le domaine sub- ou super-solvus. Les conditions thermomécaniques de mise en forme permettent donc de moduler la taille de grains et la quantité de macles, même à l'issue d'un traitement supersolvus final.
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Souai, Nadia. "Contrôle du maclage thermique et de la taille de grains par traitements thermomécaniques dans deux superalliages base de Ni." Phd thesis, Paris, ENMP, 2011. http://www.theses.fr/2011ENMP0077.

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Abstract:
Cette thèse porte sur l'évolution de la microstructure de superalliages à base de Nickel au cours de traitements thermomécaniques, avec une attention particulière portée sur la taille de grains et la quantité de macles thermiques. Ce travail a été réalisé dans l'optique d'évaluer la possibilité d'optimiser les propriétés de service par le principe de l'ingénierie de joints de grains. Les matériaux étudiés sont principalement l'alliage PER®72, et de manière exploratoire l'alliage N19. Ces deux matériaux appartiennent à la famille des superalliages à base de nickel à durcissement structural élaborés par voie conventionnelle (coulé et forgé) et par métallurgie des poudres respectivement. Deux modes de déformation, la torsion et la compression, ont été testés. Nous avons démontré que le maclage thermique est favorisé par les grandes vitesses de migration des joints de grains, essentiellement induites par (1) leur courbure qui diminue lorsque la taille de grains augmente et (2) les gradients de densité de dislocations produits par les faibles déformations appliquées à grande vitesse qui peuvent maintenir des vitesses de migration élevées même lorsque la taille de grains augmente. La force motrice associée à la courbure est en outre sensible à la distribution de taille de grains, qui s'est avéré être un paramètre microstructural important. La force motrice associée aux gradients de densité de dislocations peut par ailleurs permettre le franchissement des précipités primaires malgré la force de freinage de Zener qui s'exerce sur les joints de grains, ceci au cours de la déformation comme au cours d'un recuit subsolvus. L'occurrence ou la non-occurrence de la recristallisation dynamique au cours de la phase de déformation s'est ainsi avérée être une condition décisive pour l'évolution de la microstructure au cours d'un recuit ultérieur dans le domaine sub- ou super-solvus. Les conditions thermomécaniques de mise en forme permettent donc de moduler la taille de grains et la quantité de macles, même à l'issue d'un traitement supersolvus final
This work has investigated the microstructure evolution of nickel-base superalloys during thermomechanical processing emphasis being placed on grain size and annealing twining. The aim is to assess the possibility of optimizing the properties of these materials through grain boundary engineering principle. We studied grades belonging to precipitation-hardened superalloys: the alloy PER®72 processed by ingot casting and, less thoroughly, the alloy N19 processed through powder metallurgy. Two deformation modes have been tested: torsion and compression. We pointed out that annealing twinning is promoted by high velocity grain boundary migration, which can be induced by (1) the grain boundary curvature that decreases when grain size increases (2) dislocation density gradients that are produced by low deformation steps applied at high strain rates and can sustain high velocity grain boundary migration even when grain size increases. The driving force related to curvature depends also on grain size distributions, which have been identified as an important microstructure parameter. When grain boundaries migrate as a result of the driving force related to dislocation density gradients they can pass the primary precipitates despite the zener drag these precipitates exert on grain boundaries in the two-phase microstructures: those that have not undergone any supersolvus heat treatment. The dynamic recrystallization occurrence or nonoccurrence during deformation steps has also an important impact on microstructure evolution during subsequent sub- or supersolvus heat treatments
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Seret, Anthony. "Influence de la mise en forme sur les cinétiques de précipitation durcissante dans les superalliages base nickel Inconel® 625 et AD730™." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEM030.

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Abstract:
Les superalliages base nickel possèdent d'exceptionelles propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion à haute température. Ces propriétés mécaniques proviennent en partie de la précipitation durcissante des phases Ni3Nb γ″ ou Ni3(Al, Ti) γ′. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre comment les opérations de mise en forme de pièces industrielles peuvent influencer cette précipitation. Deux superalliages ont été étudiés dans cette thèse : Inconel® 625 mis en forme par déformation à température ambiante et renforcé par la phase γ″, et AD730™ mis en forme par forgeage à chaud et renforcé par la phase γ′. Des traitements thermiques, essais mécaniques et thermomécaniques ont été réalisés afin d'une part de reproduire les niveaux de déformation plastique et/ou la structure de grains obtenus à la fin d'étapes de mise en forme industrielle, et d'autre part de déclencher la précipitation ou d'induire l'évolution des précipités existants. Les microstructures ont ensuite été caractérisées quantitativement par microscopie à balayage au regard de la structure de grains, l'organisation des dislocations et d'état de précipitation. Dans l'alliage Inconel® 625, la précipitation γ″ lors d'un traitement thermique à 650 °C n'est pas influencée par une déformation préalable appliquée, validant la pertinence de la température de 650 °C pour procurer un durcissement homogène aux pièces industrielles. Dans l'alliage AD730™, la germination de précipités γ′ lors d'un refroidissement après compression à chaud a lieu plus tôt dans les grains non recristallisés que dans les grains recristallisés, par relaxationélastique à la germination. De manière concomitante, le front de recristallisation dissous ces précipités γ/γ′ présents dans les grains non recristallisés pour éviter toute interface γ/γ′ incohérente. Des précipités γ′ reprécipitent ensuite dans le front de recristallisation avec une interface γ/γ′ cohérente dans les grains recristallisés, et peuvent par la suite se subdiviser pour diminuer l'énergie élastique globale. Cette thèse comprend le développement d’outils spécifiques : réduction du bruit de mesure de cartographies EBSD pour une estimation plus précise des densités de dislocations géométriquement nécessaires, analyse d’image et modèle de précipitation
Nickel-based superalloys possess exceptional mechanical properties and corrosion resistance at high temperature. These mechanical properties result partly from the hardening precipitation of Ni3Nb γ″ or Ni3(Al, Ti) γ′ phases. The objective of this PhD is to better understand how forming operations of industrial parts may influence this precipitation. Two superalloys have been studied in this PhD : Inconel® 625 alloy formed a room temperature and reinforced by the γ″ phase, and AD730™ alloy hot forged and reinforced by the γ′ phase. Thermal treatments, mechanical and thermomechanical tests have been performedin order to, on the one hand, reproduce the plastic strain levels and/or the grain structure obtained at the end of industrial forming operations, and on the other hand to trigger the precipitation or the evolution of already existing precipitates. The microstructures have then been quantitatively characterizedby scanning electron microscopy regarding the grains structure, the dislocationsorganization and the precipitation state.In the Inconel® 625 alloy, the nucleation of γ″ precipitates during a thermal treatment at 650 °C is not influenced by a strain applied before, supporting the relevancy of the 650 °C temperature to bring an homogeneous hardening to industrial parts. In the AD730™ alloy, the γ′ precipitation during a cooling after a hot compression takes place sooner in unrecrystallized grains than in recrystallized grains, by elastic relaxation when nucleating. Concomitantly, the recrystallization front dissolves these γ′ precipitates present in unrecrystallized grains to avoid any incoherent γ/γ′ interface. Then γ′ precipitates reprecipitate on the recrystallization front with a coherent γ/γ′ interface in recrystallized grains, and can afterwards subdivide to reduce the global elastic energy. This PhD includes the development of specific tools : reduction of the measurement noise of EBSD maps for a more accurate assessmentof geometrically necessary dislocations densities, image analysis and precipitation model
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Royer, Frédéric. "Fonctionnement et singularités du procédé de fusion laser sélective : Illustration par application à deux superalliages à base nickel et considérations énergétiques." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0053/document.

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Abstract:
Le procédé de fusion sélective par laser est un des nombreux procédés de fabrication additive qui permet la production rapide de pièces à partir d'un fichier CAO (conception assistée par ordinateur) et de lits de poudre. Après une description du fonctionnement du procédé par l'intermédiaire de ses paramètres opératoires, le manuscrit décrit les travaux entrepris pour l'élaboration de pièces en Inconel 625. Ce superalliage à base nickel a fait l'objet d'une étude paramétrique pour déterminer un jeu de paramètre optimal permettant de produire des pièces saines. Cette étude est basée sur des considérations énergétiques qui visent à maximiser le rendement de conversion de l'énergie électromagnétique en énergie thermique tout en assurant la cohésion entre couches. Des essais de traction valident la stratégie employée au niveau de l'étude paramétrique. Un second alliage est étudié, l'Inconel 738 qui est un superalliage renforcé par la précipitation d'une phase γ'-Ni3(Al,Ti). Les travaux entrepris ne concernent pas l'élaboration mais la caractérisation de l'alliage. Il est mis en évidence que celui-ci est dans un état hors de l'équilibre thermodynamique lorsque produit par fusion laser sélective. La précipitation de la phase durcissante n'est pas complète. Ce constat peut permettre d'éviter la fissuration de l'alliage pendant la fabrication en adaptant les paramètres opératoires, notamment au niveau du préchauffage. Une étude sur les traitements thermiques montre que la gamme appliquée traditionnellement à l'alliage coulé ne convient pas pour l'alliage élaboré par fusion sélective ; cette étude ouvre sur des alternatives. Enfin, ces travaux apportent quelques éléments de réponse quant à la pertinence énergétique du procédé
The selective laser melting (SLM) process is one of the many additive manufacturing processes that allow to rapidly build a part from a computer-aided design (CAD) file and from a powder bed. The work described here deals with the different parameters related to the process, namely the building platform stepping and the laser radiation and its interaction with the metallic matter. The first Ni-based superalloy studied here is Inconel 625 which has been subjected to a parametric study with an energetic approach. It was all about finding the maximum in the conversion of electromagnetic energy into thermal energy. Tensile tests validate the use of the energetic strategy for this alloy. The second studied alloy is Inconel 738 which is hardened by fine γ'-Ni3(Al,Ti) precipitates. Microstructure observations and differential thermal analysis reveal that the γ' precipitation is not complete when the alloy is processed by SLM. This leads to give clues for crack-free processing by adjusting the parameters and especially the preheating feature. Different heat treatments on SLMed materials have been investigated. It appears that the standard procedure applied on cast alloy to reach proper microstructure for good mechanical properties is not adapted to the SLMed alloy. New standards must be defined to comply with the initial out of equilibrium state. Last but not least, the manuscript gives information regarding the energetic use of the process which should be compared with the will of environmental impact reduction policy called by the process
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Cervellon, Alice. "Propriétés en fatigue à grand et très grand nombre de cycles et à haute température des superalliages base nickel monogranulaires." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2018. http://www.theses.fr/2018ESMA0009/document.

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Abstract:
Les propriétés en fatigue à grand et très grand nombre de cycles des superalliages base Ni monogranulaires ont été étudiées à 1000°C sous trois fréquences (0.5, 70 et 20000 Hz) et quatre rapports de charge (-1, 0.05, 0.3, 0.8), en prenant le CMSX-4 comme alliage de référence.Dans un premier temps, le régime de fatigue à très grand nombre de cycles a été étudié à 20 kHz. A R = -1, la fissure fatale s’amorce à chaque fois depuis un pore de fonderie en interne et se propage suivant les plans cristallographiques {111}, pour des durées de vie entre 106 et 109 cycles, et ce malgré la présence d’autres défauts tels que les eutectiques ou carbures. Le procédé d’élaboration, en impactant directement la taille des pores de fonderie, contrôle la durée de vie alors que la microstructure a peu d’influence. A R = 0.8, le fluage contrôle la durée de vie en fatigue gigacyclique, et rend alors ce régime sensible à la microstructure et à la composition chimique de l’alliage. Les essais à très longues durées de vie (> 109 cycles) ont également été caractérisés et ont permis de proposer un mécanisme d’amorçage dans ce régime de fatigue.Dans un second temps, l’influence de la fréquence d’essai sur les endommagements dépendants du temps tels que l’oxydation et le fluage, et leur interaction, a été étudiée. A R ≤ 0, diminuer la fréquence d’essai revient à inhiber la criticité des défauts internes en favorisant l’endommagement en surface par oxydation. A R ≥ 0.8, le fluage est l’endommagement conduisant à la rupture des éprouvettes quelle que soit la fréquence de sollicitation ou la durée de vie. Les rapports de charge intermédiaires présentent une interaction importante entre les endommagements en oxydation, fatigue et fluage en fonction de la fréquence de sollicitation et des conditions de chargement. A partir de ces observations, un modèle d’endommagement a été proposé afin de prédire la durée de vie du CMSX-4 et présente des résultats satisfaisants par rapport aux données expérimentales
High and very high cycle fatigue properties of Ni-based single crystal superalloys have been studied at 1000°C using three frequencies (0.5, 70, 20000 Hz), four stress ratios (-1, 0.05, 0.3, 0.8) and CMSX-4 alloy as reference.Firstly, the very high cycle fatigue regime (VHCF) has been studied at 20 kHz. At R = -1, fatal crack always initiates between 106 and 109 cycles from an internal casting pore et then propagates in a crystallographic mode, despite the presence of other metallurgical defects such as eutectics and carbides. The elaboration process controls VHCF life under these conditions as it directly affects casting pore size, whereas microstructure has no relevant influence. At R = 0.8, creep controls VHCF life and makes this regime sensitive to microstructure and alloy’s chemical composition. Long term tests (> 109 cycles) have also been characterized and have enabled to propose a crack initiation mechanism operating in the VHCF regime.Secondly, the influence of frequency on time-dependent damages such as oxidation and creep, and their interaction, has been studied. At R ≤ 0, reducing frequency inhibits the harmfulness of internal critical defects by promoting oxidation surface damage. At R ≥ 0.8, creep damage leads to specimens rupture for all frequency test and loading conditions. Intermediate stress ratios present an important interaction between oxidation, fatigue and creep damage according to the frequency and loading conditions. Based on these observations, a damage model that predicts CMSX-4 fatigue life has been proposed and presents satisfying results in comparison to experimental data
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Vincent, Jean-Noël. "Comportement en fatigue d'un alliage à base de nickel à gros grains : mécanismes de déformation et d'endommagement liés à la cristallographie." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112176.

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Abstract:
L’étude des propriétés de fatigue du MarM 004 alliage de fonderie à base de nickel durci par précipitation a révélé une faible résistance à l’amorçage et une bonne tenue à la propagation des fissures. La limite de fatigue est très basse et un seuil de fissuration existe qui est particulièrement marqué à chaud sous air. La déformation plastique cyclique est accommodée par la multiplication de bandes de glissement persistantes selon une loi de mélange. L’amorçage des fissures se produit ensuite dans une zone proche des joints de grains. Une modélisation rhéologique des éprouvettes lisses a pu être réalisée, elle rend compte de l’anisotropie du comportement cyclique du multicristal. Aux faibles vitesses de propagation le fissures prennent un aspect cristallographique, elles sont, soit planes en présence d’oxydation, soit constituées de facettes présentant une rugosité très élevée. Des mesures de fermeture des fissures permettent d’établir une loi de fissuration intrinsèque au matériau et de supprimer le phénomène de seuil lorsqu’il est dû à la rugosité. En présence d’oxydation, un collage des surfaces de rupture arrête la propagation par déchargement de la pointe de la fissure. Un calcul basé sur la déformation dans les bandes de glissement explique l’impossibilité de créer des facettes dans ces conditions
Fatigue behavior coarse grain Ni based alloy: influence of crystallography on deformation and damage mechanisms. Precipitation hardened Ni base superalloy MarM 004 has been studied. It exhibits a low resistance to low cycle fatigue and a good resistance to crack growth. Its fatigue limit is very low and crack growth threshold appears which is particularly well defined at high temperature in air. The cyclic plastic strain is accommodated by multiplication of Persistent Slip Bands which obeys a two phases law. Cracks initiate near grain boundaries. A rheological model of smooth specimens has been proposed which takes into account the anisotropy of this so-called multi-crystal. At low crack growth rates crack surfaces exhibit a crystallographic aspect which is either planar like under oxidizing conditions or constituted by high roughness facets. Crack closure has been measured which enables to establish an intrinsic crack growth law and to rationalize the roughness-induced threshold. Under oxidation conditions crack surfaces stick to each other so that the crack stops growing by crack tip unloading. A calculation based on PSB strain shows that no facet can appear under such conditions
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Thébaud, Louis. "Etude des relations entre microstructure et propriétés mécaniques du nouveau superalliage base nickel AD730™." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2017. http://www.theses.fr/2017ESMA0033/document.

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Abstract:
Compte tenu de l’évolution des températures d’entrée de turbines, le principal enjeu pour les métallurgistes est d’élaborer des alliages capables de présenter d’excellentes propriétés mécaniques à des températures de plus en plus élevées. Dans ce contexte, connaitre les relations entre les différents paramètres microstructuraux et les propriétés mécaniques à haute température (700°C et plus) est capital.La durabilité en fluage et en fatigue-temps de maintien ainsi que les processus d’endommagement de l’alliage AD730™, un nouveau superalliage pour disques de turbines, ont été analysés. Plusieurs paramètres ont été étudiés, qu’ils soient microstructuraux (joints de grains, taille de grains, taille et distribution des précités γ′), ou expérimentaux (température, environnement, contrainte appliquée, temps de maintien). L’utilisation de monograins de composition chimique identique à l’alliage de l’étude a permis de mettre en évidence le fait qu’une microstructure monogranulaire ne présente pas nécessairement de meilleures propriétés en fluage qu’une microstructure polycristalline. Ceci est attribué au rôle durcissant des joints de grains. Il a de plus été montré qu’à 700°C, la taille et la distribution des précipités γ′ est le paramètre microstructural pilotant les propriétés viscoplastiques à l’ordre 1.En fatigue avec temps de maintien, un comportement original a été observé pour les longs temps de maintien en fonction de la contrainte appliquée. Ce phénomène est attribué à un effet « type Bauschinger » apparaissant lors des phases de décharges
In view of the turbine entry temperature evolution, the main challenge for metallurgists is to elaborate new alloys able to withstand higher temperatures while keeping great mechanical properties. Therefore, knowing the relationships between microstructural parameters and mechanical properties at high temperatures (700°C and more) is mandatory.The creep and dwell-fatigue durability as well as the damage mechanisms of AD730™, a new nickel base superalloy developed for turbine disks, have been analyzed. Several microstructural parameters were studied (grain boundaries, grain size, size and distribution of γ′ precipitates) as well as experimental parameters (temperature, environment, applied stress or dwell period). By using single crystalline specimens having the same chemical composition of the studied alloy, it has been shown unambiguously that single crystalline microstructures do not necessarily present better creep properties compared to polycristalline ones. This result is supposed to be caused by a grain boundary strengthening mechanism. Moreover, in creep at 700°C, it has been shown that the main viscoplasticity controlling parameters are the size and distribution of γ′ precipitates.An unexpected dwell-fatigue behavior has been observed for long hold times and in a specific applied stress window. This phenomena is attributed to a “Bauschinger type” effect, occurring during unloading phases
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Books on the topic "Superalliages à base Ni"

1

Chung, Evelyn Wan Wah. Characterization of vitrium aluminide diffusion coatings on Ni-base superalloys for aero gas turbine engine applications. Ottawa: National Library of Canada, 1996.

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United States. National Aeronautics and Space Administration., ed. 10,000-hour cyclic oxidation behavior at 982 C (1800 F) of 68 high-temperature Co, Fe-, and Ni-base alloys. [Washington, D.C: National Aeronautics and Space Administration, 1997.

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United States. National Aeronautics and Space Administration., ed. 10,000-hour cyclic oxidation behavior at 982 C (1800 F) of 68 high-temperature Co, Fe-, and Ni-base alloys. [Washington, D.C: National Aeronautics and Space Administration, 1997.

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United States. National Aeronautics and Space Administration., ed. 10,000-hour cyclic oxidation behavior at 982 C (1800 F) of 68 high-temperature Co, Fe-, and Ni-base alloys. [Washington, D.C: National Aeronautics and Space Administration, 1997.

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Baba, Takeshi. Nitchū Sensō to Chūgoku no Kōsen: Santō Kōnichi Konkyochi o chūshin ni = The Sino-Japanese War and War of Resitance in China : Anti-Japanese Base Area in Shandong. Fukuoka-ken Fukuoka-shi: Shūkōsha, 2021.

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A, Barrett Charles, and United States. National Aeronautics and Space Administration., eds. The effect of Cr, Co, Al, Mo, and Ta on a series of cast Ni-base superalloys on the stability of an aluminide coating during cyclic oxidation in Mach 0.3 burner rig. [Washington, D.C.]: National Aeronautics and Space Administration, 1986.

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7

Coronado Padilla, Jorge Augusto. Sistema numérico residual. Bogotá. Colombia: Universidad de La Salle. Ediciones Unisalle, 2014. http://dx.doi.org/10.19052/9789588844152.

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Abstract:
El diseño de una aritmética computacional, que permita implementar una forma de tratamiento de información acorde con las características técnicas del sistema, su arquitectura y su lógica funcional, solo es posible sobre la base de un sistema numérico de representación integral de la información. Elegir el sistema numérico óptimo ha sido una preocupación en el transcurso de la historia del desarrollo de los computadores. Investigaciones realizadas en los últimos años han demostrado que los sistemas numéricos posicionales no permiten un aumento significativo de la velocidad de procesamiento de la información, ni ayudan a mejorar el desempeño y la productividad en el computador. Como alternativa tecnológica surge un sistema de tipo no posicional basado en la aritmética modular, denominado sistema numérico residual (SNR), sistema de clases residuales o simplemente sistema de residuos. En el presente texto, el autor ha querido exponer los principios y fundamentos lógico-matemáticos que caracterizan a este tipo de sistemas y que permitirán entender su utilidad en la representación de datos e información computacional.
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8

Advanced thermal barrier system bond coatings for use on Ni, Co-, and Fe-base alloy substrates. [Cleveland, Ohio: National Aeronautics and Space Administration, Lewis Research Center, 1985.

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9

The effect of variations of cobalt content on the cyclic oxidation resistance of selected Ni-base superalloys. [Washington, DC]: National Aeronautics and Space Administration, 1986.

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10

Al-Jarba, Khalid A. Effect of carbon additions on the microstructure and the mechanical properties of model single crystal Ni-base superalloy. 2003.

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Book chapters on the topic "Superalliages à base Ni"

1

Robinson, Tim, David White, and Ross Grassi. "Acid Mist Abatement in Base Metal Electrowinning." In Ni-Co 2013, 143–53. Cham: Springer International Publishing, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-48147-0_9.

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2

Robinson, Tim, David White, and Ross Grassi. "Acid Mist Abatement in Base Metal Electrowinning." In Ni-Co 2013, 141–53. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2013. http://dx.doi.org/10.1002/9781118658826.ch9.

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3

Harada, Hiroshi, and Hideyuki Murakami. "Design of Ni-Base Superalloys." In Computational Materials Design, 39–70. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1999. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-03923-6_2.

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4

Kaieda, Yoshinari, Shigenobu Kojima, Minoru Otaguchi, and Hideo Kimura. "Mechanical Alloying of Ni-Base Superalloy." In Sintering ’87, 629–34. Dordrecht: Springer Netherlands, 1988. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-009-1373-8_106.

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5

Burns, Devin E., Yong Zhang, Timothy P. Weihs, and Kevin J. Hemker. "Sputtered Ni-Base Superalloys for Microscale Devices." In Superalloys 2012, 569–75. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2012. http://dx.doi.org/10.1002/9781118516430.ch63.

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6

Qiu, Shi, and Zengbao Jiao. "Ni-Base Superalloys: Alloying and Microstructural Control." In Advanced Multicomponent Alloys, 133–54. Singapore: Springer Nature Singapore, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-19-4743-8_6.

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7

Zambon, A., and E. Ramous. "Diffusion Phenomena Between Coating and Base Material in Ni-Base Superalloy." In High Temperature Alloys, 353–61. Dordrecht: Springer Netherlands, 1987. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-009-1347-9_35.

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8

Chatterjee, M., A. Pani Kishore, P. Sarkar, and M. Narayana Rao. "Effect of Processing Conditions on Structure, Properties and Performance of a Nickel Base Cast Superalloy for High Temperature Applications." In Ni-Co 2013, 357–63. Cham: Springer International Publishing, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-48147-0_28.

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9

Chatterjee, M., A. Pani Kishore, P. Sarkar, and M. Narayana Rao. "Effect of Processing Conditions on Structure, Properties and Performance of a Nickel Base Cast Superalloy for High Temperature Applications." In Ni-Co 2013, 357–63. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2013. http://dx.doi.org/10.1002/9781118658826.ch28.

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10

Hakl, J., V. Bína, and J. Krejčík. "Structural Stability of Ni-Base Alloy LVN-15." In Materials for Advanced Power Engineering 1994, 899–908. Dordrecht: Springer Netherlands, 1994. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-1048-8_71.

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Conference papers on the topic "Superalliages à base Ni"

1

Zhou, S. H., J. Z. Zhu, Y. Wang, T. Wang, L. Q. Chen, R. A. MacKay, and Z. K. Liu. "Computational Tools for Designing Ni-Base Superalloys." In Superalloys. TMS, 2004. http://dx.doi.org/10.7449/2004/superalloys_2004_969_975.

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2

Sawant, A., S. Tin, and J. C. Zhao. "High Temperature Nanoindentation of Ni-Base Superalloys." In Superalloys. TMS, 2008. http://dx.doi.org/10.7449/2008/superalloys_2008_863_871.

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3

Burns, D., Y. Zhang, T. Weihs, and K. Hemker. "Sputtered Ni-base Superalloys for Microscale Devices." In Superalloys. John Wiley & Sons, Inc., 2012. http://dx.doi.org/10.7449/2012/superalloys_2012_569_575.

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4

Ritter, A. M., M. R. Jackson, N. Abuaf, M. A. Lacey, A. S. Feitelberg, and P. Lang. "Joining of Wrought Ni-Base Combustor Alloys." In ASME 1996 International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exhibition. American Society of Mechanical Engineers, 1996. http://dx.doi.org/10.1115/96-gt-219.

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Abstract:
In many advanced combustor concepts, such as the RQL (rich-quench-lean) combustor, the requirement of low NOx emission makes film cooling of the hot gas path surfaces undesirable. Double-walled structures with relatively low aspect ratio (height/width) rectangular passages and with well-controlled thin hot gas side metal walls are an alternative to film cooling. The additional application of other cooling techniques, such as impingement and surface enhancements, make efficient use of the limited cooling air available. However, the use of cooling channels to increase heat transfer coefficients on the coolant side may ultimately require well-bonded structures. Alternate methods of bonding have been considered for Ni-base alloy HA230-to-HA230 joints in thin-walled structures, with emphasis on bonds produced by hot isostatic pressing and by laser welding. For hot isostatic pressed (HIPed) structures, mechanical strength and ductility have been measured as a function of temperature for structures prepared after a number of different surface cleaning treatments prior to joining. The surface cleanliness has been characterized by scanning electron microscopy, and the after-HIP bond line microstructure has been evaluated as formed and after mechanical testing. Characterization of laser welds produced at Laserdyne for Acraline Products has consisted of scanning electron microscopy of the weld surfaces and metallography of weld/substrate cross-sections, looking at solidification/heat affected features and defects.
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5

Zhang, J. "Hot Tearing in Directionally Solidified Ni-Base Superalloys." In Superalloys. TMS, 2004. http://dx.doi.org/10.7449/2004/superalloys_2004_727_733.

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6

Blaes, N., D. Bokelmann, A. Diwo, and B. Donth. "Manufacture of Large Ni-Base Ingots and Forgings." In Superalloys 2016. The Minerals, Metals & Materials Society, 2016. http://dx.doi.org/10.7449/superalloys/2016/superalloys_2016_601_608.

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7

Stewart, Calvin M., and Ali P. Gordon. "Creep Crack Growth Simulation of Ni-Base Superalloy." In ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2013. http://dx.doi.org/10.1115/gt2013-96005.

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Abstract:
The purpose of this study is to develop a numerical approach to simulate the creep cracking of a Ni-base superalloy. The approach is based in continuum damage mechanics (CDM) and uses the classic Kachanov-Rabotnov constitutive equations for creep deformation and damage evolution. Creep damage takes the form of defects such as microcracks, cavities, voids, etc. A numerical crack growth algorithm is developed to predict the onset of crack initiation and the successive growth of cracks via element death in the general purpose finite element software ANSYS. In this paper, the Kachanov-Rabotnov constitutive model is implemented as a user material model in ANSYS and the numerical crack growth algorithm is developed and written in ANSYS parametric design language (APDL) command code. A study of mesh size in relation to initial flaw size and initiation time is performed. A demonstration of the proposed numerical crack growth algorithm is performed and a qualitative analysis conducted. A series of improvements and parametric studies are suggested for future work.
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8

Cao, W. "Thermal Stability Characterization of Ni-Base ATI 718Plus Superalloy." In Superalloys. TMS, 2008. http://dx.doi.org/10.7449/2008/superalloys_2008_789_797.

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9

Loewenkamp, S. A., J. F. Radavich, and T. Kelly. "Microstructure and Properties of Ni-Fe Base Ta-718." In Superalloys. TMS, 1988. http://dx.doi.org/10.7449/1988/superalloys_1988_53_61.

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Koizumi, Y., M. Osawa, T. Kobayashi, T. Yokokawa, J. Zhang, H. Harada, Y. Aoki, and M. Arai. "Development of Next-Generation Ni-Base Single Crystal Superalloys." In Superalloys. TMS, 2004. http://dx.doi.org/10.7449/2004/superalloys_2004_35_43.

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Reports on the topic "Superalliages à base Ni"

1

Hendrick, M. R., J. M. Hampikian, and W. B. Carter. High-temperature oxidation of an alumina-coated Ni-base alloy. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), June 1996. http://dx.doi.org/10.2172/244675.

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2

Roy, A. K. Status report: stress corrosion cracking of Ni-base and Ti alloys milestone No.wp267M4. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), December 1998. http://dx.doi.org/10.2172/13890.

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3

Niezgoda, Stephen, Pengyang Zhao, and Yunzhi Wang. ICME for Creep of Ni-Base Superalloys in Advanced Ultra-Supercritical Steam Turbines. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), January 2020. http://dx.doi.org/10.2172/1601245.

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4

Kirka, Michael, and Daniel Herrington. Electrochemical Machining Technology for Surface Improvements of Ni-base Superalloy Additively Manufactured Components. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), January 2019. http://dx.doi.org/10.2172/1502544.

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5

Kirka, Michael, Yousub Lee, Daniel Ryan, and David Adair. Assessment of High Gamma Prime Ni-base Superalloy Processability, Geometric Accuracy, and Component Fabricability. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), November 2019. http://dx.doi.org/10.2172/1659625.

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6

Neu, Richard W. Microstructure-sensitive Crystal Viscoplasticity for Ni-base Superalloys Targeting Long-term Creep-Fatigue Interaction Modeling. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), May 2018. http://dx.doi.org/10.2172/1436575.

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McDowell, D. L., R. W. Neu, M. Zhang, X. Huang, and J. R. Mayeur. Microstructure and 3-D Effects in Fretting Fatigue of Ti Alloys and Ni-Base Superalloys. Fort Belvoir, VA: Defense Technical Information Center, December 2006. http://dx.doi.org/10.21236/ada589151.

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8

T Angeliu, J Ward, and J Witter. Assessing the Effects of Radiation Damage on Ni-base Alloys for the Prometheus Space Reactor System. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), April 2006. http://dx.doi.org/10.2172/881302.

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T. Angeliu. Assessing the Effects of Radiation Damage on Ni-base Alloys for the Prometheus Space Reactor System. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), January 2006. http://dx.doi.org/10.2172/883660.

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Yang, Z. Gary, Gordon Xia, Jeffry W. Stevenson, and Prabhakar Singh. Observations on the oxidation of Mn-modified Ni-base Haynes 230 alloy under SOFC exposure conditions. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), July 2005. http://dx.doi.org/10.2172/1052527.

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