Universiẗat-Gesamthochsch., Diss.--Paderborn, 1997.

Thesis--Auburn University, 2009. / Abstract. Vita. Includes bibliographical references (p. 83-85).

Ulm, Univ., Diss., 2007.

Th.--Sci. phys.--Grenoble--I.N.P., 1980. N°: 6.

Ces travaux de thèse, réalisés dans le cadre du programme de recherche ASZTech, portent sur l’étude de deux réfractaires électrofondus : un matériau Alumine-Zircone-Silice (AZS) et un produit à Très Haute Teneur en Zircone (THTZ), destinés à l’industrie verrière. La zircone étant non stabilisée, ces réfractaires subissent donc, lors de l’étape de recuisson (refroidissement), la transformation quadratique (Q) à monoclinique (M) de la zircone qui, de par sa forte expansion volumique, est une source d’endommagement. L’objectif de cette étude a consisté à caractériser, au cours de traitements thermiques représentatifs, le comportement thermomécanique de ces matériaux et à établir des corrélations avec les évolutions microstructurales rencontrées. En étudiant leurs comportements sous sollicitations thermiques par des techniques acoustiques, l’impact de la transformation Q-M de la zircone sur le développement de l’endommagement a été mis en évidence. En s’intéressant particulièrement au comportement mécanique au passage de cette transformation, la présence d’un phénomène de plasticité de transformation (TRIP) a été confirmée. Outre le phénomène de TRIP qui participe à la relaxation des contraintes au passage de la transformation de phase, un phénomène d’endommagement diffus, offrant également une capacité d’accommodation, a été identifié pour le matériau THTZ. Au final, ces données ont permis d’améliorer le modèle de simulation numérique décrivant l’étape de recuisson de blocs industriels. En outre, la robustesse de ce modèle pourra maintenant être validée par confrontation à des mesures expérimentales de contraintes résiduelles réalisées au cours de cette étude. / This thesis, carried out under the research program ASZTech, focuses on the study of two fused cast refractories: an Alumina-Zirconia-Silica (AZS) product and a product with very High content of Zirconia (HZ), used in glass industry. These refractories containing non-stabilized zirconia are therefore subjected, during the annealing step (cooling), to the tetragonal (T) to the monoclinic (M) phase transition of zirconia associated with a very high volumetric expansion which is a source of stresses. This study aims at characterizing, during representative thermal treatments, the thermo-mechanical behavior of these materials, in correlation with the detected microstructural evolutions. Thanks to the analysis of their behavior under thermal stresses by acoustic techniques, the effect of the T-M transition of zirconia on the development of damage has been highlighted. In particular, the occurrence of a TRansformation Induced Plasticity (TRIP) phenomenon during the zirconia phase transition has been identified and characterized thanks to cooling tests under mechanical stress. In addition to this TRIP phenomenon which allows to relax the mechanical stresses induced during the phase transition, a diffuse damage phenomenon has been also identified for HZ product. Eventually, these data have led to an improvement of the numerical model which simulates the annealing step of industrial blocks. Moreover, the reliability of this model will be now checked by comparison to experimental measurements of residual stresses performed during this study.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02364.pdf: 3622835 bytes, checksum: 6196cd6738513d9951eb29446742874f (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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The current understanding of the atomic scale phenomenon associated with the influence of beta phase instabilities on the evolution of microstructure in titanium alloys is limited due to their complex nature. Such beta phase instabilities include phase separation and precipitation of nano-scale omega and alpha phases in the beta matrix. The initial part of the present study focuses on omega precipitation within the beta matrix of model binary titanium molybdenum (Ti-Mo) alloys. Direct atomic scale observation of pre-transition omega-like embryos in quenched alloys, using aberration-corrected high resolution scanning transmission electron microscopy and atom probe tomography (APT) was compared and contrasted with the results of first principles computations performed using the Vienna ab initio simulation package (VASP) to present a novel mechanism of these special class of phase transformation. Thereafter the beta phase separation and subsequent alpha phase nucleation in a Ti-Mo-Al ternary alloy was investigated by coupling in-situ high energy synchrotron x-ray diffraction with ex-situ characterization studies performed using aberration corrected transmission electron microscopy and APT to develop a deeper understanding of the mechanism of transformation. Subsequently the formation of the omega phase in the presence of simultaneous development of compositional phase separation within the beta matrix phase of a Ti-10V-6Cu (wt%) alloy during continuous cooling has been investigated using a combination of transmission electron microscopy and atom probe tomography. The results of these investigations provided novel insights into the mechanisms of solid-state transformations in metallic systems by capturing the earliest stages of nucleation at atomic to near atomic spatial and compositional resolution.

Depuis l'arrêt définitif des essais nucléaires, la Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA s'appuiesur le triptyque modélisation physique - validation expérimentale - simulation numérique pour comprendre,prévoir et garantir le fonctionnement des armes nucléaires. Parmi les grands équipements contribuant à lavalidation des modèles physiques implémentés dans les logiciels de calcul, le Laser MegaJoule permetd'étudier expérimentalement des phénomènes de même nature que ceux intervenant dans les armes. La familled'objets expérimentés sur cette installation est dénommée « microcibles laser». Les microballons intégrés dansces microcibles sont caractérisés par des techniques de radiographie X. Les brusques variations de niveau degris observées sur les clichés X de microballons témoignent de la 'présence d'un phénomène de contraste dephase, contraste s'ajoutant au contraste d'absorption. L'information contenue dans ce phénomène est utiliséepour une détection de contours du microballon radiographié. Les points trouvés lors de la détection de contourssont alors utilisés par un algorithme d'estimation des défauts de formes des surfaces des microballons. Uneétude paramétrique permet d'identifier le nombre de clichés nécessaire à l'estimation des défauts de forme enfonction du nombre de modes souhaités. L'incertitude de la méthode d'estimation est calculée permettant lacaractérisation complète du microballon. / Since 1996, the CEA's Military Applications Division (DAM) guaranties the reliability and safety of Frenchnuclear warheads without conducting any further nuclear test. It relies particularly on major facilities forvalidating the equations used to model the functioning of nuclear weapons. Among them, the Megajoule Laser(LMJ) allows studying experimentally, as "laboratory" measurements, representative phenomena gatheringtime·scale and space distribution of extreme temperature and pressure conditions. These experiments are ledwith millimetric objects named microshells. Before experimenting them, these microshells are characterizedusing X·rays technics. On the radiographies, one can observe straight gray level variations which are generatedby the phase contrast phenomenon added to x·rays absorption contrast. Information included in this formercontrast is used to sharply determine microshell's edges. The delimiting points of these edges are thenintegrated as input data to compute microshell's surface form defects. A study is also led to determine theoptimized number of radiographies needed for estimating the search defect modes. Measurement uncertainty isfinally evaluated, thus giving a complete microshell's characterization.