Brevet FR3092340A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : Superalliage à base de nickel à tenue mécanique et environnementale élevée à haute température et à faible densité Domaine technique 100011 La présente invention se rapporte au domaine général des superalliages à base de nickel pour des turbomachines, notamment pour les aubes fixes, aussi appelées distributeurs ou redresseurs, ou les aubes mobiles, ou encore les segments d'anneau. Technique antérieure [0002] Les superalliages à base de nickel sont généralement utilisés pour les parties chaudes des turbomachines, c'est-à-dire les parties des turbomachines situées en aval de la chambre de combustion. [0003] Les superalliages à base de nickel ont pour principaux avantages de combiner à la fois une résistance au fluage élevée aux températures comprises entre 650°C et 1200°C, ainsi qu'une résistance à l'oxydation et à la corrosion. [0004] La tenue aux hautes températures est principalement due à la microstructure de ces matériaux, qui est composée d'une matrice y-Ni de structure cristalline cubique à faces centrées (CFC) et de précipités durcissants ordonnés y'-Ni3A1 de structure L12. [0005] Certaines nuances de superalliages à base de nickel sont employées pour la fa- brication de pièces monocristallines. [0006] On connait le document déposé le 14/11/2017 sous le numéro FR1760675, et le document déposé le 14/11/2018 sous le numéro PCT/FR2018/052840, qui décrivent un superalliage à base de nickel permettant d'améliorer les caractéristiques mécaniques du superalliage par rapport aux superalliages existants. [0007] Par rapport au superalliage décrit dans le document déposé sous le numéro FR1760675 et le document déposé sous le numéro PCT/FR2018/052840, le but recherché est de diminuer la masse volumique du superalliage. En outre, un autre but recherché par rapport à ces documents est de simplifier la mise en oeuvre des traitements qui peuvent être réalisés sur le superalliage, et notamment les traitements thermiques. Enfin, un autre but recherché est d'améliorer la stabilité rnicrostructurale en température. Exposé de l'invention [0008] La présente invention a pour donc pour objectif de proposer des compositions de su- peralliages à base de nickel qui permettent d'atteindre les buts cités précédemment. [0009] Selon un premier aspect, l'invention propose un superalliage à base de nickel comprenant, en pourcentages massiques, 5,9 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de 2 cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 8,5% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0010] On définit par alliage à base de nickel un alliage dont le pourcentage massique en nickel est majoritaire. [0011] On définit les impuretés inévitables comme les éléments qui ne sont pas ajoutés de manière intentionnelle dans la composition et qui sont apportés avec d'autres éléments. Parmi les impuretés inévitables, on peut notamment citer le carbone (C) ou le soufre (S). [0012] Le superalliage à base de nickel selon l'invention dispose d'une bonne stabilité mi- crostructuralc en température, permettant ainsi d'obtenir des caractéristiques mécaniques élevées en température. Le superalliage est notamment dépourvu de phase topologiquement compacte (TCP). [0013] Le superalliage à base de nickel selon l'invention permet de disposer d'une masse volumique inférieure à 8,75 g.cm 3. [0014] Le superalliage à base de nickel selon l'invention permet d'obtenir une différence entre la température de solvus des précipités y' et la température de solidus d'au moins 7,5°C, simplifiant ainsi la mise en oeuvre de traitement thermique. [0015] Le superalliage à base de nickel selon l'invention dispose d'une bonne résistance à la corrosion et d'une résistance à l'oxydation. [0016] Le superalliage à base de nickel selon l'invention permet de réduire la sensibilité à la formation de défauts de fonderie. [0017] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 8,5% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0018] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 5,9 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0019] Par ailleurs, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. 3 [0020] Selon une variante possible, le superalliage peut également comprendre, en pour- centages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0021] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0022] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0023] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0024] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0025] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0026] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0027] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0028] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0029] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0030] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0031] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène. 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0032] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques. 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4.7% de chrome, 0.1 à 0.2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène. 3.8 à 4,5% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène. 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0033] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques. 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4.7% de chrome, 0.1 à 0.2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène. 3.8 à 4,3% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène. 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0034] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques. 6.1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4.7% de chrome, 0.1 à 0.2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène. 3.8 à 4,3% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0035] Selon une variante possible, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,2% d'aluminium, 9,75% de cobalt, 4,6% de chrome, 0,14% de hafnium, 0,5% de molybdène, 4,1% de rhénium, 7,9% de tantale, 0,45% de titane, 3,6% de tunestène, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0036] Selon une caractéristique possible, le superalliage comprend une teneur en soufre in- férieure ou égale à 2ppm en masse, de préférence inférieure ou égale à lpprn en masse, et de manière encore plus préférentielle inférieure ou égale à 0,5ppm en masse. [0037] Selon un deuxième aspect, l'invention propose une pièce de turbomachine en su- peralliage à base de nickel selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. [0038] La pièce peut être un élément d'une turbine de turbomachine d'aéronef, par exemple une turbine haute-pression ou une turbine basse-pression, ou bien un élément de compresseur, et notamment de compresseur haute pression. [0039] Selon une caractéristique additionnelle, la pièce de turbine ou de compresseur peut être une aube, ladite aube pouvant être une aube mobile ou une aube fixe, ou bien un secteur d'anneau. [0040] Selon une autre caractéristique, la pièce de turbomachine est monocristalline, de préférence avec une structure cristalline orientée selon une direction cristallographique . [0041] Selon un troisième aspect, l'invention propose un procédé de fabrication d'une pièce de turbomachine en superalliage à base de nickel selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes par fonderie. [0042] Selon une caractéristique additionnelle, le procédé comprend une étape de solidi- fication dirigée pour former une pièce monocristalline. Description des modes de réalisation [0043] Le superalliage selon l'invention comprend une base de nickel à laquelle sont associés des éléments d'addition majeurs. [0044] Les éléments d'addition majeurs comprennent : le cobalt Co, le chrome Cr, le molybdène Mo, le tungstène W, l'aluminium Al, le tantale Ta, le titane Ti, et le rhénium Re. [0045] Le superalliage peut également comprendre des éléments d'addition mineurs, qui sont des éléments d'addition dont le pourcentage maximum dans le superalliage ne dépasse pas 1% en pourcentage massique. [0046] Les éléments d'addition mineurs comprennent : le hafnium Hf et le silicium Si. [0047] Le superalliage à base de nickel comprend, en pourcentages massiques, 5,9 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 8,5% de tantale, 0,2 à 0,7% de tituie, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. 6 [0048] Le superalliage à hase de nickel peut également comprendre de manière avantageuse, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 8,5% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0049] Le superalliage à hase de nickel peut également comprendre de manière avantageuse, en pourcentages massiques, 5,9 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0050] Le superalliage à hase de nickel peut également comprendre de manière avantageuse, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0051] Le superalliage à hase de nickel peut également comprendre de manière avantageuse, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0052] Le superalliage peut également comprendre, de manière avantageuse, en pour- centages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0053] Le superalliage peut également comprendre, de manière avantageuse, en pour- centages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,2 à 0,7% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0054] Le superalliage peut également comprendre, de manière avantageuse, en pour- centages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0055] Le superalliage peut également comprendre, de manière avantageuse, en pour- centages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10,5% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 7 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0056] De manière avantageuse, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,5% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0057] De manière avantageuse, le superalliage peut comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0058] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,2 à 4% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0059] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,7 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0060] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,5 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0061] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0062] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 5% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0063] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% 8 d'aluminium, 9,5 à 10% dc cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,3 à 0,6% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0064] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% dc cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,6 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0065] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% dc cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,3 à 0,7% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0066] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% dc cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène, 3,8 à 4,5% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0067] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène, 3,8 à 4,3% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, 0 à 0,1% de silicium, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0068] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,1 à 6,3% d'aluminium, 9,5 à 10% de cobalt, 4,5 à 4,7% de chrome, 0,1 à 0,2% de hafnium, 0,4 à 0,6% de molybdène, 3,8 à 4,3% de rhénium, 7,8 à 7,9% de tantale, 0,35 à 0,55% de titane, 3,4 à 3,8% de tungstène, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0069] Le superalliage peut également comprendre, en pourcentages massiques, 6,2% d'aluminium, 9,75% de cobalt, 4,6% de chrome, 0,14% de hafnium, 0,5% de molybdène, 4,1% de rhénium, 7,9% de tantale, 0,45% de titane, 3,6% de tungstène, le complément étant constitué de nickel et des impuretés inévitables. [0070] Le cobalt, le chrome, le tungstène, le molybdène et le rhénium participent princi- palement au durcissement de la phase y, la matrice austénitique de structure CFC. [0071] L'aluminium, le titane et le tantale favorisent la précipitation de la phase y', la phase durcissante Ni3 (Al, Ti, Ta) de structure cubique ordonnée L12. [0072] Par ailleurs, le rhénium permet de ralentir les processus diffusifs, de limiter la coa- 9 lescence de la phase y', améliorant ainsi la résistance au fluage à haute température. Toutefois, la teneur en rhénium ne doit pas être trop importante afin de ne pas impactcr négativement les propriétés mécaniques de la pièce en superalliage. [0073] Les éléments réfractaires que sont le molybdène, le tungstène, le rhénium et le tantale permettent également de ralentir les mécanismes contrôlés par la diffusion, améliorant ainsi la résistance au fluage de la pièce en superalliage. [0074] En outre, le chrome et l'aluminium permettent d'améliorer la résistance à l'oxydation et à la corrosion à haute température, notamment aux environs des 900°C pour la corrosion, et aux environs des 1100°C pour l'oxydation. [0075] L'addition de silicium et de hafnium permettent également d'optimiser la tenue à l'oxydation à chaud du superalliage en augmentant l'adhérence de la couche d'alumine A1203 qui se forme à la surface du superalliage à haute température en milieu oxydant. [0076] Par ailleurs, le chrome et le cobalt permettent de diminuer la température de solvus y' du superalliage. [0077] Le cobalt est un élément chimiquement proche du nickel qui se substitue en partie au nickel pour former une solution solide dans la phase y, permettant ainsi de renforcer la matrice y, de réduire la sensibilité à la précipitation de phases topologiquement compactes, notamment les phases 1.1, P, R. et o, et les phases de Laves, et de réduire la sensibilité à la formation de zone de réaction secondaire (ZRS). [0078] En outre, une très faible teneur en soufre du super alliage à base de nickel permet d'augmenter de manière importante la résistance à l'oxydation et à la corrosion à chaud, ainsi que la tenue à l'écaillage de la barrière thermique lorsque le super alliage est utilisé pour former une pièce revêtue d'une barrière thermique (par exemple une aube de turbine). Par très faible teneur en soufre on comprend ici une teneur inférieure ou égale à 2 ppm en masse, de préférence inférieure ou égale à 1 ppm en masse, et de manière encore plus préférentielle inférieure ou égale à 0,5 ppm en masse. Une telle concentration en soufre peut être obtenue par élaboration d'une coulée mère à basse teneur en soufre, ou par mise en oeuvre d'un procédé de désulfuration post coulée. Une telle concentration en soufre peut également être obtenue par élaboration d'une coulée mère à basse teneur en soufre, puis par mise en oeuvre d'un procédé de désulfuration post coulée. [0079] Une telle composition de superalliage permet d'améliorer les propriétés de tenue mécanique à haute température (650°C-1200°C) des pièces fabriquées à partir dudit superalliage. [0080] En outre, une telle composition de superalliage permet d'améliorer la fabrication en réduisant le risque de formation de défauts lors de la fabrication de la pièce, et notamment la formation de grains parasites de type « Freckles » lors de la solidification dirigée. [0081] En effet, la composition de superalliage permet de réduire la sensibilité de la pièce à la formation de grains parasites « Freaks ». La sensibilité de la pièce à la formation de grains parasites « Freckles » est évaluée à l'aide du critère de Konter, noté NFP, qui est donné par l'équation (1) suivante: [0082] [Math .1] NEP = [0083] Où %Ta correspond à la teneur de tantale dans le superalliage, en pourcentage massique ; où %Hf correspond à la teneur de hafnium dans le superalliage, en pourcentage massique ; où %Mo correspond à la teneur de molybdène dans le superalliage, en pourcentage massique ; où %Ti correspond à la teneur de titane dans le superalliage, en pourcentage massique ; où %W conespond à la teneur de tungstène dans le superalliage, en pourcentage massique ; et où %Re correspond à la teneur de rhénium dans le superalliage, en pourcentage massique. [0084] La composition de superalliage pet-met d'obtenir un paramètre NFP supérieur ou égal à 0,7, valeur à partir de laquelle la formation de grains parasites « Freckles » est fortement réduite. [0085] Par ailleurs, une telle composition de superalliage pet-met d'obtenir une masse volumique réduite, notamment une masse volumique inférieure à 8,4 g/cm13. 100861 Le tableau 1 ci-dessous donne la composition, en pourcentages massiques, de trois exemples de superalliages selon l'invention, les exemples 1 à 3, ainsi que des superallia2es commerciaux ou de référence, les exemples 4 à 9. L'exemple 4 correspond au superalliage AMI, l'exemple 5 correspond au superalliage PWA 1484, l'exemple 6 correspond au superalliage CMSX-4, l'exemple 7 correspond au superalliage CMSX-4 Plus@ Mod C, l'exemple 8 correspond au superalliage René@N6, et l'exemple 9 correspond au superalliage CMSX-10 K®. 100871 11 [Tableauxl] Tableau I. Alliages Ni M Ta Ti Ce Cr Mg W Re FIE Aitres Balance 6,2 7,9 0,45 9 4,6 0,5 - 4,1 047 Lx 2 Balance 4,2 7 0,45 %75 4,6 0,5 34 4,1 0,12 a 3 Balance E,2 9 045 9,75 4,0 0,5 Z.0 4,1 0,12 Si 0,1 Balance 5,3 1,2 0,5 Ex 5 Balance 55 8,7 Ti 13 5 1Q 5,0 2 04 EX 6 Balance 5,5 9,6 6,6 0,6 Ex 7 Balance E 0,85 10 3,5 0,5 6 44 Ex 8 Balance ,..; 0 12 4,4 14 5,7 5,3 043 0,05 Ct0,004 Ex 9 Balance 5,7 8 0,2 3 2 11,4 5 5 0.15 0,1 NO 0,0151 100881 Le tableau 2 donne des caractéristiques estimées des superalliages cités dans le tableau I. Les caractéristiques données dans le tableau 2 sont la densité (la masse volumique), les différentes températures de transformation (le solvus, le solidus et le liquidus), la fraction molaire de la phase y' à 700°C, 900°C, à 1050°C et à 1200°C, la fraction molaire des phases topologiquement compactes (PTC) à 900°C et à 1050°C. [0089] [Tableaux2] leau 2 -{ em t 5. de tr`lres Q itt adion rnoldiEet de pl-ta ' t:, mol -e. 1,:',C; vulueniqLJe qui est parallèle à la direction longitudinale de l'aube, c'est-à-dire selon la direction radiale de la turbomachine, une telle orientation offrant de meilleures propriétés mécaniques. 14 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]