Rôle de la rugosité interfaciale dans l'endommagement des barrières thermiques (revêtements protecteurs des superalliages utilisés dans l'aéronautique)

Martine POULAIN,
ONERA-DMSM

L'adhérence de la protection thermique des aubes de turbine aéronautique est conditionnée par la rugosité induite par la préparation de surface appliquée aux pièces, avant leur revêtement par une céramique isolante.

Mais, la topographie de l'interface céramique/métal évolue en service, à cause notamment du fluage et des transformations de phase qui affectent la couche de liaison qui s'oxyde :
L'amplitude des ondulations en surface du métal augmente et des contraintes en traction s'exerçant à leurs sommets provoquent des décohésions locales constituant des amorces de fissures. Lorsqu'une fissure se propage, la ruine du système peut survenir brutalement. L'évolution topographique de l'interface tend certes à diminuer sa ténacité, puisque des endommagements locaux apparaissent de plus en plus nombreux, mais les ondulations plus amples peuvent ralentir la propagation des fissures.

La géométrie d'interface doit donc être décrite précisément, à différents stades d'oxydation, si l'on veut comprendre la perte d'adhérence progressive des barrières thermiques, qui est quantifiée par un essai de flexion.