Brevet FR3100144A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE METALLIQUE LIMITANT L'APPARITION DE GRAINS RECRISTALLISES DANS LADITE PIECE DOMAINE DE L'INVENTION 100011 La présente invention concerne la fabrication de pièces métalliques, notamment dans le domaine aéronautique. 100021 Plus particulièrement, l'invention se rapporte à la limitation de l'apparition de grains recristallisés lors de la fabrication d'une telle pièce. ETAT DE LA TECHNIQUE [0003] Dans le contexte de la réalisation de pièces de turbine moulées pour des turbo- réacteurs, il est mis en oeuvre des alliages par solidification dirigée (croissance par solidification dirigée comme l'alliage référencé « DS 200 » pour la réalisation de moteurs basse pression) et croissance monocristalline (exemple : aubages haute pression de certains turboréacteurs, aubes complexes). Dans ce cadre, de tels alliages sont. sensibles à l'apparition de grains recristallisés. [0004] Ces grains recristallisés, à la différence des grains de solidification, ne sont pas formés lors du procédé de fabrication brut, mais ont pour origine la déformation plastique du réseau métallique cristallin. La déformation plastique peut être générée lors du retrait différentiel entre la pièce métallique, le moule carapace et le noyau céramique. Elle peut aussi apparaître sous l'effet. d'un choc, par exemple lors des manutentions ou des opérations de parachèvement. [0005] L'énergie thermique fournie aux pièces monocristallines lors d'un traitement thermique (remise en solution à 1300°C pendant 3 heures pour l'alliage référencé « AMI » et 1240°C pendant 4 heures pour l'alliage référencé « DS 200 ») rend libre de se déplacer des dislocations précédemment Ruinées, lors de la déformation plastique, et forme des joints de grains (périmètre des grains recristallisés). La structure des pièces n'est donc plus monocristalline, ce qui peut entrainer une dégradation de la résistance mécanique dans des conditions de haute température. [0006] Des logiciels de modélisation de la coulée et de la solidification d'un alliage mé- tallique dans un moule, permettent de calculer les contraintes et la déformation plastique auxquelles sont soumises les pièces au cours du refroidissement de l'alliage. A partir de ces valeurs, il est possible de calculer les valeurs d'énergie de déformation plastique dans toute une pièce. [0007] Cependant, de tels logiciels ne permettent pas de statuer directement sur l'apparition de grains recristallisés. 2 100081 11 est également connu dans l'art antérieur les publications « Prediction of recrystal- lization in investment cast single-crystal superalloys » (C. Panwisawas et al., Acta Materialia 61 (2013) 51-66) et « Prediction rectystallisation in single crystal nickel-based superalloys during investment casting » (C. Panwisawas et al., Proceedings of Eurosuperalloys 2014 (2014)). Un but des travaux décrits dans ces publications est d'établir un critère de recristallisation utilisable en simulation numérique et qui est ensuite vérifié par la coulée d'éprouvettes. [0009] Cc critère, basé sur la déformation plastique, est établi par des essais de traction sur des éprouvettes de traction à différentes températures et à différentes déformations plastiques finales. Toutefois, le critère correspondant à la déformation plastique ne permet pas de décrire précisément le phénomène physique de recristallisation (germination de grains recristallisés sur des zones de concentration des dislocations). [0010] De plus, la géométrie retenue dans les travaux de C. Panwisawas est très différente de celle d'une pièce de turbine telle qu'une aube, et s'avère insuffisante pour caractériser le risque d'apparition de grains recristallisés dans une forme d'aube creuse. [0011] Ainsi, dans l'objectif de disposer de pièces mécaniques présentant des per- formances mécaniques très élevées à haute température, il existe toujours un besoin pour une solution qui permette de maitriser l'apparition de grains recristallisés durant la fabrication d'une pièce métallique. Exposé de l'invention [0012] La présente invention a pour but de pallier aux besoins décrits ci-dessus. [0013] Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une pièce mé- tallique par coulée d'un alliage métallique dans un moule, dans lequel on détermine préalablement à ladite coulée un abaque fournissant un risque d'apparition de grains recristallisés lors de la coulée/solidification de la pièce métallique, en fonction de conditions de température et d'énergie plastique de déformation subies par ladite pièce métallique, ledit abaque étant obtenu en mettant en oeuvre les étapes suivantes : [0014] essai mécanique sur une éprouvette de sorte à caractériser une déformation plastique de ladite éprouvette en fonction de différentes valeurs de contraintes imposées; traitement thermique de ladite éprouvette, puis attaque macrographique pour déterminer l'apparition de grains recristallisés dans l'éprouvette; et calcul, en fonction des valeurs de contraintes mesurées lors de l'essai de traction, de l'énergie de déformation plastique dans l'éprouvette, l'énergie de déformation plastique étant reportée en fonction de la température au cours de l'essai de traction, avec une information relative à la présence de grains recristallisés, de la sorte à constituer l'abaque ; 3 [0015] la coulée de l'alliage métallique dans le moule étant ensuite mise en oeuvre pour que les conditions de température et d'énergie plastique de déformation subies par ladite pièce métallique à fabriquer soient inférieures à un seuil donné de risque d'apparition de grains recristallisés déterminé selon l'abaque. [0016] Un tel procédé présente l'avantage d'utiliser la grandeur correspondant à l'énergie de déformation plastique, laquelle permet de décrire précisément le phénomène physique de recristallisation. Il est ainsi possible de réaliser des pièces métalliques offrant des performances mécaniques très élevées à haute température, et particulièrement adaptées au domaine aéronautique. [0017] Avantageusement, mais facultativement, le système selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes : [0018] - l'essai mécanique sur l'éprouvette est un essai de traction interrompu avant rupture ; l'essai mécanique est réalisé à une température imposée ; le calcul de l'énergie de déformation plastique est déterminé à partir de la déformation plastique totale subit par l'éprouvette au cours de l'essai de traction ; l'essai mécanique est réalisé à une vitesse de déformation imposée et à une vitesse de refroidissement imposée ; le calcul de l'énergie de déformation plastique est déterminé à partir de la déformation plastique totale subie par l'éprouvette au cours de l'essai mécanique, ladite déformation plastique totale étant déterminé à partir de la déformation élastique, et de la dilatation thermique, subies par l'éprouvette au cours de l'essai de mécanique ; la réalisation d'un abaque comporte ultérieurement au calcul de l'énergie de déformation plastique, une étape de vérification dudit calcul par simulation numérique de l'essai mécanique comportant les sous-étapes suivantes :. [0019] - essai de coulée d'au moins une pièce simplifiée ayant une géométrie signi- ficative de la géométrie de la pièce métallique à fabriquer ; traitement thermique de ladite pièce simplifiée, puis attaque macrographique pour déterminer la présence de grains recristallisés dans la pièce simplifiée ; simulation numérique de la coulée de la pièce simplifiée et calcul de l'énergie de déformation plastique dans ladite pièce au cours de son refroidissement ; report des valeurs calculées d'énergie de déformation plastique sur l'abaque et validation de l'abaque si la présence de grains recristallisés dans la pièce simplifiée est cohérente avec le risque d'apparition de grains recristallisés déterminé par l'abaque ; [0020] - les conditions de coulée et de solidification comportent les paramètres suivants : une température de consigne de suscepteurs ; une vitesse de tirage du moule de coulée depuis une zone chaude vers une zone froide d'un four ; et une utilisation d'un isolant thermique autour du moule de coulée ; ladite pièce métallique est une aube de turbine, et clans lequel la pièce simplifiée comporte une géométrie représentative de la géométrie de l'aube de turbine ; ladite pièce métallique est fabriquée en un alliage AMI ou DS200 ou CMSX4.; l'étape de traitement thermique est réalisée à une température supérieure à 1200°C ; et la vitesse de déformation est comprise, en % de déformation, entre environ 10 - 6/s et environ 10-4/s, et/ou la vitesse de refroidissement est d'environ 10°C/mn et environ 40°C/mn. DESCRIPTION DES FIGURES [0021] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la des- cription qui suit, qui est purement illustrativc et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : [0022] [fig. 1 a] [0023] la figure I A illustre les étapes d'un procédé de réalisation d'un abaque de prédiction de grains recristallisés mis en oeuvre dans un procédé de fabrication d'une pièce métallique selon un premier mode de réalisation de l'invention ; [0024] [fig. 1 b] [0025] la figure I B illustre les étapes d'un procédé de réalisation d'un abaque de prédiction de grains recristallisés mis en oeuvre dans un procédé de fabrication d'une pièce métallique selon un second mode de réalisation de l'invention ; [0026] [fig.2] [0027] la figure 2 illustre schématiquement une éprouvette d'aube de turbine mise en oeuvre dans un procédé réalisation d'un abaque de prédiction de grains recristallisés selon l'invention ; [0028] [fig.3a] [0029] la figure 3A illustre des courbes d'essais de tractions mises en oeuvre dans un procédé réalisation d'un abaque de prédiction de grains recristallisés selon le premier mode de réalisation de l'invention ; [0030] [fig.3b] [0031] la figure 3B illustre des courbes d'essais de tractions mises en oeuvre dans un procédé - - - réalisation d'un abaque de prédiction de grains recristallisés selon le second mode de réalisation de l'invention ; [0032] [fig.4a] [0033] la figure 4A illustre un abaque de prédiction de grains recristallisés obtenu selon le premier mode de réalisation de l'invention ; et [0034] [fig.4h] [0035] la figure 4B illustre un abaque de prédiction de grains recristallisés obtenu selon le second mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0036] Premier mode de réalisation [0037] En référence à la figure 1A, il est illustré les principales étapes d'un procédé PI de réalisation d'un abaque de prédiction d'apparition de grains recristallisés, destiné à âtre mis en oeuvre dans un procédé de fabrication d'une pièce métallique. [0038] La pièce métallique est préférentiellement réalisée à partir d'un superalliage. Les su- peralliages sont des alliages complexes de matériaux métalliques, essentiellement à base de nickel ou de cobalt, dotés d'une bonne tenue mécanique à haute température (au-delà de 500 à 550 °C) et d'une certaine résistance à l'oxydation ou à la corrosion à chaud. Ils sont utilisés pour la réalisation de turbines à gaz industrielles ou marines, de turbomachines aéronautiques... [0039] Un tel alliage est par exemple du type AMI. L'alliage AMI est un superalliage base nickel utilisé avantageusement dans la réalisation d'aubes de turbines de moteurs d'avions. C'est un monocristal qui a l'avantage d'être exempt de zones fragiles que sont les joints de grains et présente une structure métallurgique très homogène. [0040] Dans une étape El du procédé PI, des essais mécaniques visant à caractériser le comportement mécanique (notamment élastique) d'une éprouvette d'essai, des pièces métalliques de dimensions normalisées, sont réalisés pour différentes valeurs de contraintes appliquées sur ladite éprouvette. Préférentiellement, l'essai mécanique est en traction, étant entendu que d'autres types de contraintes sont applicables. Également, préférentiellement l'essai est interrompu avant rupture de l'éprouvette d'essai dite de traction dans ce contexte d'essai. [0041] Les essais de traction sont effectués pour différentes températures et pour différentes valeurs de déformation plastique. [0042] Pour un essai donné, celui-ci est réalisé jusqu'à une déformation imposée et pour une température imposée. La température d'essai est idéalement le solidus de l'alliage. [0043] De façon préférentielle, les essais sont menés sur une machine utilisée de manière ha- bituelle pour des essais de caractérisation des alliages en fatigue. Avantageusement, une telle machine permet de réaliser les essais de traction à des températures su- 6 péricures à 1200°C. [0044] Dans une étape E2, postérieure à El, chaque éprouvette de traction peut ensuite faire l'objet d'un traitement thermique de remise en solution qui permet de générer (ou pas) des grains recristallisés. [0045] Par la suite, chaque éprouvette de traction peut faire l'objet d'une attaque macro- graphique, préférentiellement par traitement chimique. Un contrôle macrographique permet subséquemment de visualiser la présence de grains recristallisés dans une éprouvette métallique donnée. [0046] Ainsi, après traitement thermique et attaque macrographique, il est déterminé si les conditions de température (traitement thermique) et d'un critère lié à la déformation plastique ont généré (ou pas) des grains recristallisés. En effet, comme décrit précédemment, le critère correspondant directement à la déformation plastique ne permet pas de décrire précisément le phénomène physique de recristallisation. [0047] La différence de contraction thermique entre le moule carapace et le métal, duc à la différence des coefficients de dilatation thermique, entraine une mise en contrainte du métal à la solidification et lors du refroidissement. Quand la contrainte et la déformation dépasse la limite élastique de l'alliage, celui-ci et susceptible de recristalliser lors d'une activation thermique. Avantageusement, la variable qui représente le mieux le grain recristallisé est l'énergie de déformation plastique car elle prend en compte la contrainte et le taux de déformation plastique. [0048] Ainsi, la mise en évidence de cette apparition de grains recristallisés sur les éprouvettes de traction, associée au critère d'énergie de déformation plastique, permet l'établissement d'un abaque dans une étape E3 décrite ci-après. [0049] En référence à la figure 3A, pour chaque éprouvette de traction à l'issue de l'essai de traction, des courbes Cl de tractions brutes sont obtenues. Ainsi, pour chaque éprouvette, la machine de traction permet d'établir la courbe de traction (avec en abscisse : contrainte de traction et en ordonnée : déformation totale). [0050] A partir de la courbe Cl, il est ensuite possible de déduire l'énergie de déformation plastique finale sur l'éprouvette. De la sorte, pour chaque courbe Cl, il est déduit une courbe C2 qui représente la déformation plastique (en %) pour un essai donné. [0051] Ensuite, pour [0052] [Math.l] [0053] correspondant aux composantes du tenseur de déformation plastique, [0054] [Math.2] 1-7,f 7 [0055] correspondant aux valeurs finales des composantes du tenseur de déformation plastique, [0056] [Math.3] 1.1 [0057] correspondant aux composantes du tenseur des contraintes subies par le matériau, la courbe de traction de brute Cl permet le calcul de l'énergie de déformation plastique correspondant à l'aire du domaine plastique C2 en appliquant la formule suivante : [0058] [Math.4] 1), - E if = E f a...de PI- [0059] [0060] Alternativement, pour [0061] [Math.5] 8p1 100621 correspondant à la déformation plastique, 100631 IMath.61 ep/F [0064] correspondant à la valeur de déformation plastique finale, [0065] [Math.7] oevivt [0066] correspondant à la contrainte équivalente de von Mises appliquée au matériau, la courbe de traction de brute Cl permet le calcul de l'énergie de déformation plastique correspondant à l'aire du domaine plastique C2 en appliquant la formule suivante : [0067] [Math.8] epiF (avpOdEpl o 100681 100691 Avantageusement, l'utilisation de cette formule permet de diminuer la charge de calcul, car la forme générale 100701 1Math.91 o- .de cr [0071] nécessite le calcul de 6 intégrales et de leur somme (il y a 6 composantes indé- 8 pendantes dans les tenseurs) alors que le calcul de [0072] [Math.10] bp1F (crvm)dspt [0073] nécessite le calcul d'une seule intégrale. [0074] 11 est à noter que clans le cas particulier des essais de traction puisqu'il y a une seule composante des contraintes et déformations imposées, ces deux expressions sont strictement égales. [0075] L'exploitation des courbes Cl et C2, liée à la détermination de la présence de grains recristallisés dans une éprouvette métallique donnée permet le calcul de l'énergie de déformation plastique au-delà desquelles l'alliage recristallise, permettant ainsi l'établissement d'un abaque. [0076] En référence à la figure 4A, un tel abaque Al est représenté. Ce dernier permet de déterminer des valeurs seuil d'énergie plastique d'apparition de grains recristallisés. [0077] L'abaque peut être constitué de trois zones dont l'étendue dc domaine est fonction dc la température de l'essai. [0078] Un abaque de l'énergie de déformation plastique en fonction de la température permet de préciser le domaine de recristallisation et donc d'établir un niveau de risque d'apparition dc grains recristallisés. [0079] Chaque point représente un essai de traction. Les points dans la zone saine cor- respondent aux éprouvettes saines, et les points dans la zone de recristallisation correspondent aux éprouvettes présentant des grains recristallisés. Si l'abaque comporte 3 zones, en fonction de la température et de l'énergie de déformation plastique, une première zone peut ainsi indiquer un risque de cristallisation probable, une seconde zone indiquer un risque peu probable (zone dit saine), et une troisième zone indiquer un risque incertain. L'établissement d'un abaque permet ainsi de prédire la recristallisation en déterminant des valeurs seuil d'énergie plastique d'apparition de grains recristallisés plutôt que la déformation plastique uniquement. [0080] Par la suite dans une étape E4, il peut être procédé à une étape de validation de l'abaque précédemment déterminé, par des essais de coulée de pièces simplifiées ayant une géométrie significative de la géométrie de la pièce métallique à fabriquer. [0081] Avantageusement, il est déterminé préalablement une géométrie de pièces simplifiées permettant de caractériser au mieux le risque d'apparition de grains recristallisés. [0082] Ainsi, pour les aubages en alliage, par exemple, de type AM1 ou DS 200 ou CMSX- 4, il est déterminé une forme de pièce simplifiée représentative d'une forme réelle d'aubage (mobile ou distributeur), une telle pièce est dite « aube simplifiée ». Ces « aube simplifiées » peuvent subir, tout comme les éprouvettes de traction mentionnées 9 précédemment, le même traitement thermique et attaque chimique afin de révéler la recristallisation. [0083] En référence à la figure 2, il est illustré une telle géométrie d'aube simplifiée 100. Dans le but de caractériser au mieux le risque de recristallisation dans la zone de la pale 103 sur des aubes mobiles, il est défini une forme présentant une plateforme 101 intérieure et une plateforme extérieure ou talon 102 au voisinage de l'extrémité libre de la pale. L'éprouvette 100 présente également une section 103 également rectangulaire représentant une pale d'épaisseur et de largeur variable. La pale 103 s'étend en direction longitudinale entre la plateforme 101 et le talon 102 et présente en section transversale un profil incurvé d'épaisseur variable entre son bord d'attaque et son bord de fuite. [0084] Préférentiellement, l'aube simplifiée comporte une largeur entre environ 5 et 20 mm Également, l'aube simplifiée comporte une épaisseur d'environ 1 ou environ 1.5mm. [0085] TI est également préalablement procédé aux essais de coulés, à la détermination de paramètres de couléc/solidification de la pièce simplifiée permettant de caractériser au mieux le risque d'apparition de grains recristallisés dans la pièce simplifiée. Les paramètres de coulée et de solidification sont par exemple : [0086] la température de consigne de susceptcur (matériau conducteur par exemple en métal ou en graphite, utilisé pour transférer la chaleur par rayonnement à une autre pièce de métal ou à un autre matériau non conducteur) ; la vitesse de tirage du moule carapace depuis la zone chaude vers la zone froide du four de fusion de l'alliage métallique ; l'utilisation (ou pas) d'un isolant thermique autour du moule de coulée, en effet ce critère a une importance dans le sens où les contraintes qui provoquent la recristallisation dans les pièces dépendent des gradients thermiques et de la forme du front de solidification au cours de la mise en oeuvre dans le four. Les isolants sont un moyen de contrôler ces gradients et ce front ; et l'épaisseur du moule carapace. [0087] Pour une géométrie de pièces simplifiées figée, il peut donc être procédé à différentes coulées de pièces simplifiées, dans lesquelles les paramètres de coulée/solidification peuvent varier. [0088] Les pièces simplifiées subissent ensuite un traitement thermique, puis une attaque macrographique, comme les éprouvettes de traction, pour observer l'apparition (ou l'absence) de grains recristallisés dans lesdites pièces. [0089] 11 est également procédé au calcul de l'énergie de déformation plastique dans les pièces simplifiées au cours de leurs refroidissements, par la simulation numérique de la coulée de ces pièces (car inaccessible expérimentalement) pour déterminer les valeurs d'énergie plastique atteintes sur différentes zones de la pièce lors du refroidissement. L'influence de chaque paramètre de coulée/solidification sur la recristallisation étant préalablement déterminée, il est donc possible de corroborer l'influence des valeurs d'énergie plastique atteintes dans les différentes zones de la pièce lors du refroidissement avec la présence du phénomène de recristallisation dans lesdites zones de la pièce. [0090] Les valeurs d'énergie plastique obtenues par simulations sont ainsi reportées sur l'abaque et par comparaison avec l'observation de grains recristallisés obtenus avec les pièces simplifiées, il peut âtre procédé à la validation et/ou affinage des valeurs seuil d'énergie plastique de l'abaque au-delà desquelles l'alliage recristallise. [0091] Ainsi, après établissement d'un abaque sur l'énergie plastique critique (au-delà duquel l'alliage recristallise) en fonction de la température, il est possible de vérifier quantitativement que le critère est valide en couplant la coulée d'une pluralité de pièces simplifiées et la simulation numérique de la coulée de ces pièces simplifiées. [0092] Un logiciel de simulation numérique utilisé dans ce contexte est par exemple le lQgièièl ProCast (développé par EST Group). [0093] Second mode de réalisation [0094] En référence à la figure 1B, il est illustré un second mode de réalisation P2 du procédé selon l'invention mettant en oeuvre des essais mécaniques, préférentiellement de traction. [0095] A la différence du premier mode de réalisation Pl, le procédé selon P2 comprend pour chaque alliage dans une étape El' des essais de traction anisothermes, préférentiellement interrompus (avant rupture), pour différentes vitesses de refroidissement et différentes vitesses de déformation plastique. [0096] Les chemins thermomécaniques choisis pour les essais (couple vitesse de refroi- dissement/vitesse de déformation) sont établis expérimentalement ou par la simulation pour être le plus représentatif possible du procédé réel de coulée. [0097] Comme dans le premier mode de réalisation Pl, la température d'essai est idéalement le solidus de l'alliage, préférentiellement supérieur à 1200°C. [0098] Les essais ont donc été menés sur une machine utilisée de manière habituelle pour des essais de caractérisation des alliages en fatigue. [0099] Avantageusement, le fait que les essais commencent à 1200°C est pris en compte dans les chemins choisis car cette température est inférieure à la température de début de déformation du métal dans une véritable coulée. [0100] Ensuite, comme dans le premier mode de réalisation Pl, dans une étape E2, chaque éprouvette de traction fait l'objet d'un traitement thermique de remise en solution qui permet de générer (ou pas) des grains recristallisés. [0101] Puis, une attaque et contrôle macrographique permet de visualiser la présence de 11 grains recristallisés. [0102] Après traitement thermique et attaque macrographique, nous savons si les conditions de température et de déformation plastique ont généré (ou pas) des grains recristallisés. La mise en évidence de cette apparition de grains recristallisés va conduire à l'établissement d'un abaque dans une étape E3'. [0103] En référence à la figure 3W pour chaque éprouvette, la machine de traction permet d'obtenir la courbe de traction C4 (abscisse : contrainte de traction et ordonnée : déformation totale). [0104] Chaque éprouvette représente alors une courbe sur l'abaque : [0105] - en abscisse : la température au cours de l'essai [0106] - en ordonnée : l'énergie de déformation plastique cumulée au cours de l'essai [0107] En référence à la figure 3W il est également illustré le calcul de la part de dé- formation plastique [0108] [Math.11] spi [0109] de cette déformation totale (C3). [0110] A la différence du ler mode de réalisation, le calcul de [0111] 'Mati-1.12] spi [0112] prend en compte : [0113] -La part de la contraction thermique de l'éprouvette de traction (qui n'est pas prise en compte par la machine de traction). [0114] - Le fait que les propriétés mécaniques de l'alliage (et donc de l'éprouvette) sont modifiées au cours de l'essai car elles dépendent de la température. Ceci concerne notamment la limite élastique et le module d'élasticité. [0115] En référence à la figure 3B pour chaque éprouvette à l'issue de l'essai de traction anisotherme, la déformation totale de ladite éprouvette est mesurée en fonction de la température, telle qu'illustré par la courbe C3. [0116] La contrainte appliquée à l'éprouvette est également mesurée en fonction de la tem- pérature, telle qu'illustrée par la courbe C4. [0117] Sachant que la déformation totale est égale à l'addition de la déformation élastique, de la dilatation thermique, et de la déformation plastique [0118] [Math.131 ( atm' = frféi Eth [0119] A partir de la courbe de déformation totale C3, on extrait la déformation plastique C5 par l'équation [0120] 12 [Math.14] etc( = L7'ili [0121] ) et en connaissant la courbe de contrainte C4. [0122] L'expression de la déformation thermique de l'éprouvette de traction lors des essais anisothermes est également donné par la formule suivante : [0123] [Math.l5] a .(T -T )-ay.(T -Tree) tuf Ath- 1+a (T;- T e [0124] Avec, [0125] [Math.16] u [0126] : coefficient de dilatation linéique technique il dépend de la température. [0127] [Math.17] Trer [0128] : température de mesure pour la mesure de [0129] [Math.18] [0130] ( 101311 IMath.191 7 [0132] est la valeur de [0133] [Math.20] (.1 [0134] à [0135] [Math.21] f [0136] ). [0137] [Math.22] Ti [0138] : température de début d'essai. [0139] [Math.23] T [0140] : température considérée à l'instant [0141] [Math.24] [0142] ( 13 [0143] [Math.25] [0144] est la valeur de [0145] [Math.26] a [0146] à [0147] [Math.27] T [0148] ). [0149] Ainsi, connaissant [0150] [Math.28] pl [0151] (courbe C5) et la contrainte (courbe C4), la contrainte est intégrée en fonction de [0152] [Math.29] pl [0153] pour obtenir une courbe C6 représentant en fonction de la température, l'énergie de déformation plastique [0154] [Math.30] E p f [0155] cumulée par le même type de calcul que dans le ler mode de réalisation, selon la formule suivante : [0156] [Math.31] P.. 101571 Ainsi, pour chaque éprouvette, il est procédé à exploitation des courbes pour le calcul d'un « chemin thermomécanique » critique au-delà duquel l'alliage recristallise. 101581 En référence à la figure 4B, un abaque A2 est représenté. Ce dernier permet de dé- terminer des valeurs seuil d'énergie plastique d'apparition de grains recristallisés. 101591 L'abaque A2 est constitué de trois zones dont l'étendue de domaine est fonction de la température au cours de l'essai. 101601 A partir de la visualisation des trois zones de l'abaque et de calculs de simulation numérique, nous pouvons déterminer les zones de la pièce qui seront le plus susceptibles de recristalliser. 101611 Un abaque permet de préciser le domaine de recristallisation et donc d'établir un chemin critique de risque d'apparition de grains recristallisés. 101621 Chaque courbe représente un essai de traction. Les courbes vertes correspondent aux E =L f c. REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de fabrication d'une pièce métallique par coulée d'un alliage métallique dans un moule, dans lequel on détermine préalablement à ladite coulée un abaque (A 1, A2) fournissant un risque d'apparition de grains recristallisés lors de la coulée/solidification de la pièce métallique, en fonction de conditions de température et d'énergie plastique de déformation subies par ladite pièce métallique, ledit abaque étant obtenu en mettant en oeuvre les étapes suivantes : - (El, El ') essai mécanique sur une éprouvette (100) de sorte à caractériser une déformation plastique de ladite éprouvette (100) en fonction de différentes valeurs de contraintes imposées ; - (E2) traitement thermique de ladite éprouvette (100), puis attaque macrographique pour déterminer l'apparition de grains recristallisés dans l'éprouvette (100) ; et - (E3, E3') calcul, en fonction des valeurs de contraintes mesurées lors de l'essai mécanique, de l'énergie de déformation plastique dans l'éprouvette (100), l'énergie de déformation plastique étant reportée en fonction de la température au cours de l'essai mécanique, avec une information relative à la présence de grains recristallisés, de sorte à constituer l'abaque ; la coulée de l'alliage métallique dans le moule étant ensuite mise en oeuvre pour que les conditions de température et d'énergie plastique de déformation subies par ladite pièce métallique à fabriquer soient inférieures à un seuil donné de risque d'apparition de grains recristallisés déterminé selon l'abaque (Al, A2). [Revendication 2] Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon la revendication 1 dans lequel l'essai mécanique sur l'éprouvette (100) est un essai de traction interrompu avant rupture. [Revendication 3] Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des reven- dications précédentes dans lequel l'essai mécanique est réalisé à une température imposée. [Revendication 4] Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon la revendication 3 dans lequel le calcul de l'énergie de déformation plastique est déterminé à partir de la déformation plastique totale subit par l'éprouvette au cours de l'essai de traction. [Revendication 5] Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon la revendication 1 dans lequel l'essai mécanique est réalisé à une vitesse de déformation 18 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] imposée et à une vitesse de refroidissement imposée. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon la revendication précédente dans lequel le calcul de l'énergie de déformation plastique est déterminé à partir de la déformation plastique totale subie par l'éprouvette au cours de l'essai mécanique, ladite déformation plastique totale étant déterminé à partir de la déformation élastique, et de la dilatation thermique, subies par l'éprouvette au cours de l'essai de mécanique. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications précédentes dans lequel la réalisation d'un abaque (Al, A2) comporte ultérieurement au calcul de l'énergie de déformation plastique (E3, E3'), une étape de vérification (E4) dudit calcul par simulation numérique de l'essai mécanique comportant les sous-étapes suivantes : - essai de coulée d'au moins une pièce simplifiée ayant une géométrie représentative de la géométrie de la pièce métallique à fabriquer ; - traitement thermique de ladite pièce simplifiée, puis attaque macrographique pour déterminer la présence de grains recristallisés dans la pièce simplifiée ; - simulation numérique de la coulée de la pièce simplifiée et calcul de l'énergie de déformation plastique dans ladite pièce au cours de son refroidissement ; - report des valeurs calculées d'énergie de déformation plastique sur l'abaque et validation de l'abaque si la présence de grains recristallisés dans la pièce simplifiée est cohérente avec le risque d'apparition de grains recristallisés déterminé par l'abaque. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications précédentes dans lequel les conditions de coulée et de solidification comportent les paramètres suivants - une température de consigne de suscepteurs ; - une vitesse de tirage du moule de coulée depuis une zone chaude vers une zone froide d'un four ; et - une utilisation d'un isolant thermique autour du moule de coulée. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications 7 à 8 dans lequel ladite pièce métallique est une aube de turbine, et dans lequel la pièce simplifiée (100) comporte une géométrie représentative de la géométrie de l'aube de turbine. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications précédentes dans lequel ladite pièce métallique est fabriquée 19 [Revendication 11] en un alliage AMI, DS200 ou CMSX-4. [Revendication 12] Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'étape de traitement thermique (E2) est réalisée à une température supérieure à 1200°C. Procédé de fabrication d'une pièce métallique selon l'une des revendications précédentes dans lequel la vitesse de déformation est comprise, en % de déformation, entre environ 10-6/s et environ 104/s, et/ ou la vitesse de refroidissement est comprise entre environ 10°C/mn et environ 40°C/mn.