Résumé
Lors de leur utilisation à haute température, les superalliages γ/γ’ subissent l’agression de l’environnement menant à leur oxydation, à leur corrosion, voire à leur sulfuration. Pour lutter contre ces phénomènes, des revêtements de type NiPtAl sont fréquemment employés. Toutefois, la résistance d’un superalliage à base nickel contenant une faible teneur de Pt n’a jamais étudié. L’un des objectifs du projet ANR ALUPLAT est d’étudier à la fois le comportement d’alliages contenant jusqu’à 2 % at. massique de Pt (TROPEA) et celui de ses phases constitutives. Pour cette raison des phases γ et γ’, dont les compositions sont simplifiées par rapport à celles que présentes l’alliage TROPEA, contenant une faible teneur de Pt (0,13% at.) ont été synthétisées. L’étude de leur comportement en présence d’un dépôt de Na2SO4 (~1 mg/cm²) sous air et sous air + 400 ppm de SO2 à 900°C, c’est-à-dire dans des conditions de corrosion dites de type I, fait l’objet de cette présentation.Les essais thermogravimétriques menés pendant 24 h sous air révèlent un gain de masse rapide dès les premiers instants de l’essai pour l’alliage modèle γ’, suivi d’une deuxième phase liée à un gain de masse plus faible. La formation d’une couche externe non adhérente et hétérogène riche en NiO est observée. Une couche d’alumine poreuse se développe entre la couche de NiO et le substrat métallique. Le départ de l’aluminium de la phase γ’ conduit à transformer celle-ci en phase γ pauvre en Al. Des sulfures riches en Cr y sont observés ainsi qu’aux joints de grains du substrat. La dégradation est clairement plus intense en présence de 400 ppm de SO2. Le gain de masse est rapide et linéaire, synonyme de la formation d’un oxyde non protecteur en surface. Une couche d’oxydes plus épaisse constituée de NiO en externe et d’α-Al2O3 en interne est observée. La phase γ et les sulfures de Cr sont aussi présents en profondeur dans les joints de grains du substrat (~250 μm).Pour la phase γ plus riche en chrome, une étape d’initiation où la vitesse d’oxydation est lente est visible sur le thermogramme obtenu sous air. Après 8 h, la masse augmente puis tend à se stabiliser. Les caractérisations montrent la formation d’une couche duplex constituée de NiCr2O4 et de Cr2O3. Une faible proportion d’Al2O3 ainsi que de sulfures riches en Cr sont respectivement visibles à l’interface oxyde/substrat et en profondeur (~30 μm) dans le substrat. En présence de 400 ppm de SO2, la prise de masse est étonnement plus faible pour cette phase γ. Une couche de Cr2O3 continue se développe sous le dépôt de Na2SO4. Quelques précipités d’Al2O3 ainsi que des fissures sont observées à l’interface oxyde/substrat. A nouveau, des sulfures de chrome sont identifiées dans le substrat, jusqu’à ~40 μm de profondeur.La faible teneur de Pt au sein des phases γ et γ’ ne semble donc pas apporter les effets bénéfiques observés sur les revêtements NiPtAl. TROPEA étant constituée à 75% de la phase γ’, cet alliage devra être revêtu s’il doit être employé dans les conditions de la corrosion chaude de type I.