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Book FATIGUE OLIGOCYCLIQUE A HAUTES TEMPERATURES DE DEUX ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE  APPROCHES MECANIQUE ET MICROSTRUCTURALE

Download or read book FATIGUE OLIGOCYCLIQUE A HAUTES TEMPERATURES DE DEUX ALLIAGES D ALUMINIUM DE FONDERIE APPROCHES MECANIQUE ET MICROSTRUCTURALE written by Alain Barry and published by . This book was released on 1993 with total page 155 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE CONSISTE A CONDUIRE DES ESSAIS MECANIQUES (FATIGUE OLIGOCYCLIQUE, RELAXATION) A TEMPERATURE AMBIANTE ET A HAUTES TEMPERATURES EN CONDITION ISOTHERME. L'EVOLUTION MICROSTRUCTURALE DES ALLIAGES (PRECIPITATION, MODES DE DEFORMATION) AU COURS DES ESSAIS EST ANALYSEE EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION, AFIN D'APPREHENDER LES MECANISMES PHYSIQUES RESPONSABLES DES COMPORTEMENTS OBSERVES. L'IDENTIFICATION DE LOIS DE VISCOPLASTICITE (DE TYPE CHABOCHE) RENDANT COMPTE AU MIEUX DU COMPORTEMENT MECANIQUE AUX DIFFERENTES TEMPERATURES, APPORTE UNE REPONSE QUANTITATIVE AU PROBLEME POSE. L'INTERET DE CE TRAVAIL EST DE CONCILIER LES DEUX APPROCHES COMPLEMENTAIRES QUE SONT L'OBSERVATION MICROSTRUCTURALE, D'UNE PART, ET LA MODELISATION MECANIQUE D'AUTRE PART

Book Caract  risation et mod  lisation du r  le des d  fauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d aluminium de fonderie

Download or read book Caract risation et mod lisation du r le des d fauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d aluminium de fonderie written by Sébastien Dézécot and published by . This book was released on 2019 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'attache à caractériser les mécanismes d'endommagement qui mènent à la rupture d'un alliage AlSi7Cu3Mg élaboré par un procédé à modèle perdu sous sollicitations cycliques isothermes à 250°C en condition de plasticité généralisée. Sa caractérisation par micro-tomographie aux rayons X (μCT) a montré la complexité et l'aspect 3D marqué de la microstructure: présence de pores de morphologies complexes de grandes tailles (>1mm) et d'un réseau inter-connecté de particules. Un montage expérimental a été développé pour réaliser des essais de fatigue à haute température suivis in situ par μCT synchrotron. Ces essais ont mis en évidence les interactions entre les fissures et les éléments microstructuraux. Les fissures s'amorcent au cœur des éprouvettes à proximité des cavités de retrait au niveau de particules dures. La propagation des fissures apparaît corrélée à la rupture progressive des particules présentes en pointe de fissure. Ces observations ont été complétées par des essais de fissuration réalisés sur des éprouvettes macroscopiques. Un matériau sans pore (similaire au premier) à été produit pour dissocier le rôle des pores et celui des particules dans la fissuration du matériau. L'influence des pores se révèle du premier ordre pour l'amorçage. Des maillages éléments finis réalistes ont été générés pour réaliser des simulations élasto-viscoplastiques qui ont permis de proposer un critère d'amorçage. Les zones critiques vis-à-vis de l'amorçage de fissures sont celles où l'énergie de déformation inélastique est maximale. Les chemins de fissuration correspondent aux zones localisant les déformations inélastiques et présentant de fortes triaxialités des contraintes. L'ensemble de ces analyses a donc permis de proposer un scénario complet d'endommagement. Enfin, les essais sur éprouvettes macroscopiques ont permis de proposer un modèle pour décrire la vitesse de propagation des fissures et ceci pour les deux matériaux. Ce modèle, facilement utilisable en bureau d'étude, a été validé pour différents niveaux de chargements.

Book Caract  risation et mod  lisation du r  le des d  fauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d aluminium de fonderie

Download or read book Caract risation et mod lisation du r le des d fauts microstructuraux dans la fatigue oligocyclique des alliages d aluminium de fonderie written by Sébastien Dézécot and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude s'attache à caractériser les mécanismes d'endommagement qui mènent à la rupture d'un alliage AlSi7Cu3Mg élaboré par un procédé à modèle perdu sous sollicitations cycliques isothermes à 250°C en condition de plasticité généralisée. Sa caractérisation par micro-tomographie aux rayons X (μCT) a montré la complexité et l'aspect 3D marqué de la microstructure: présence de pores de morphologies complexes de grandes tailles (>1mm) et d'un réseau inter-connecté de particules. Un montage expérimental a été développé pour réaliser des essais de fatigue à haute température suivis in situ par μCT synchrotron. Ces essais ont mis en évidence les interactions entre les fissures et les éléments microstructuraux. Les fissures s'amorcent au cœur des éprouvettes à proximité des cavités de retrait au niveau de particules dures. La propagation des fissures apparaît corrélée à la rupture progressive des particules présentes en pointe de fissure. Ces observations ont été complétées par des essais de fissuration réalisés sur des éprouvettes macroscopiques. Un matériau sans pore (similaire au premier) à été produit pour dissocier le rôle des pores et celui des particules dans la fissuration du matériau. L'influence des pores se révèle du premier ordre pour l'amorçage. Des maillages éléments finis réalistes ont été générés pour réaliser des simulations élasto-viscoplastiques qui ont permis de proposer un critère d'amorçage. Les zones critiques vis-à-vis de l'amorçage de fissures sont celles où l'énergie de déformation inélastique est maximale. Les chemins de fissuration correspondent aux zones localisant les déformations inélastiques et présentant de fortes triaxialités des contraintes. L'ensemble de ces analyses a donc permis de proposer un scénario complet d'endommagement. Enfin, les essais sur éprouvettes macroscopiques ont permis de proposer un modèle pour décrire la vitesse de propagation des fissures et ceci pour les deux matériaux. Ce modèle, facilement utilisable en bureau d'étude, a été validé pour différents niveaux de chargements.

Book Etude de l influence des h  t  rog  n  it  s microstructurales sur la tenue en fatigue    grand nombre de cycles des alliages d aluminium de fonderie

Download or read book Etude de l influence des h t rog n it s microstructurales sur la tenue en fatigue grand nombre de cycles des alliages d aluminium de fonderie written by Viet Duc Le and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse concernent l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la tenue en fatigue multiaxiale à grand nombre de cycles (FGNC) d'alliages d'Al-Si de fonderie utilisés dans un contexte automobile. Les hétérogénéités microstructurales caractéristiques de cette famille de matériau sont la matrice d'aluminium (souvent caractérisée à l'aide la DAS et/ou la SDAS et du niveau de durcissement par précipitation), les inclusions (particules de silicium, intermétalliques) et les défauts de fonderie (films d'oxyde et surtout porosités).Afin de découpler clairement ces effets, trois nuances d'alliages d'aluminium de fonderie obtenues à l'aide de différents procédés (coulée en coquille, coulée par procédé à moule perdu) et associées à plusieurs traitements thermiques (T7, Compression isostatique à chaud (CIC)) ont été étudiées. Le traitement CIC a en particulier été employé afin d'obtenir une microstructure exempte de pore. Une vaste campagne d'essais en FGNC a été conduite pour quatre modes de chargement : uniaxial (R=-1), torsion (R=-1), traction-torsion combinées (R=-1) et traction équibiaxiale (R=0.1). Les effets sur le comportement en FGNC ont été identifiés pour les matériaux avec et sans pores : effet de la multiaxialité pour les chargements à R=-1, effet de la contrainte moyenne et effet de la biaxialité en traction biaxiale à R=0.1. Une attention particulière a été portée à la caractérisation des mécanismes d'endommagement dans l'objectif de mettre en évidence le role des pores, de la matrice d'aluminium, des inclusions dans les mécanismes d'endommagement, et ceci pour les différentes modes de chargement.Deux approches analytiques ont ensuite été proposées. La première concerne la modélisation de l'effet de volume sollicité sur la tenue en fatigue sous chargement uniaxial en présence de pore en se basant sur une approche de prédiction de la taille maximale de pore dans un volume donné. La seconde, basée sur une approche probabiliste, est dédiée à la simulation du diagramme de Kitagawa-Takahashi pour différents modes de chargement. Ces deux approches conduisent à des résultats en accord avec l'expérience, ceci pour les différents matériaux et conditions étudiées.La dernière partie propose une analyse 3D par éléments finis de l'effet des pores sur la résistance en fatigue. L'analyse repose sur l'utilisation de la géométrie réelle des pores, obtenue à l'aide d'observations en micro-tomographie RX 3D. Ce travail a pour but d'évaluer la possibilité de prédire la limite de fatigue à l'échelle macrosopique à partir de la réponse mécanique "locale" au voisinage des pores critiques.

Book Etude de l effet des h  t  rog  n  it  s microstructurales sur la dispersion de la tenue en fatigue    grand nombre de cycles d alliages d aluminium de fonderie

Download or read book Etude de l effet des h t rog n it s microstructurales sur la dispersion de la tenue en fatigue grand nombre de cycles d alliages d aluminium de fonderie written by Driss El khoukhi and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse portent sur la tenue en fatigue d'alliages Al-Si de fonderie pour des applications dans l'automobile. Ils concernent plus précisément (i) l'effet des hétérogénéités microstructurales sur la dispersion en tenue en FGNC et (ii) leurs rôles sur les effets d'échelle et de gradient de contrainte. Les hétérogénéités microstructurales caractéristiques de cette famille de matériau sont la matrice d'aluminium, les inclusions (particules de silicium, intermétalliques) et les défauts de fonderie (films d'oxyde et porosités). L'expérience montre que les pores et les oxydes sont des facteurs du premier ordre. Ils sont également responsables des effets d'échelle, de gradient de contrainte et de la grande dispersion observée. Afin de comprendre le rôle des caractéristiques de la population de défauts (densité et distribution en taille des pores), sur l'intensité de ces phénomènes, une vaste étude expérimentale avec plus de 220 éprouvettes est menée en utilisant deux alliages d'aluminium de fonderie issus de procédés de fonderie distincts (alliage A (AS7U0,5G0,3 K T7) et alliage B (AS7G0,3 PMP T7)). La principale différence entre ces deux concerne les caractéristiques de la population de défauts. Les essais de FGNC à R=0.1 sont conduits avec un seul mode de chargement. Il s'agit d'un chargement uni-axial en traction avec deux types d'éprouvettes. Des éprouvettes lisses pour la caractérisation des effets d'échelle et des éprouvettes entaillées pour la caractérisation des effets de gradient. La méthode de volume le plus contraint est utilisée dans l'analyse conjointe des deux effets.Une démarche de modélisation probabiliste pour la prédiction de la tenue en fatigue basée sur la théorie de Monte-Carlo est ensuite développée. Elle repose sur (i) la génération numérique des défauts en utilisant la loi de Poisson, (ii) l'utilisation des statistiques des extrêmes pour extraire les défauts critiques et (iii) l'utilisation du diagramme de Kitagawa-Takahashi pour générer les distributions en résistance. Cette approche conduit à des résultats en accord avec l'expérience et permet la prédiction de la limite d'endurance avec une erreur inférieure à 5% pour les différents lots.Enfin, une étude complémentaire est menée afin d'évaluer l'effet de la différence de teneur en Cu sur le comportement en fatigue. Il est prouvé que le Cu a un effet négligeable sur la tenue en fatigue dans ce cas d'étude. La même étude a permis d'analyser l'effet de microstructure sur le comportement des fissures courtes. Les résultats sont en accord avec d'autres travaux de la littérature.

Book Mod  lisation multi   chelles des propri  t  s m  caniques d un alliage d aluminium de fonderie

Download or read book Mod lisation multi chelles des propri t s m caniques d un alliage d aluminium de fonderie written by Rémi Martinez and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente les résultats d'un modèle théorique de précipitation de particules Al2Cu dans un alliage d'aluminium de fonderie de type 319 traité thermiquement T7, prenant en compte les équations de la théorie de la coalescence. L'utilisation d'une distribution de taille de particules expérimentale discrétisée comme point de départ du modèle rend possible l'utilisation d'une équation de flux afin de modéliser l'évolution du rayon moyen des particules dans un élément de volume représentatif de l'alliage. L'utilisation d'un schéma numérique implicite permet de ramener la résolution du problème physique à l'inversion d'une matrice tridiagonale. Ainsi, l'évolution du rayon critique de coalescence, du nombre total et de la fraction volumique de précipités sont obtenus pour plusieurs vieillissements. Les résultats du modèle a été confrontés aux résultats des mesures expérimentales qui ont été réalisées à l'aide d'observations en microscopie électronique à transmission et qui ont permis une mesure de la taille des précipités. Ces derniers ont été assimilés à des sphères de volume équivalent aux plaquettes réelles et ont été analysés numériquement. Les résultats fournis par le modèle théorique sont en bon accord avec les mesures expérimentales et ont permis le couplage du modèle de coalescence avec un modèle micromécanique fondé sur la théorie des dislocations et calibré à l'aide d'essais de traction en température. Il permet de déterminer la limite d'élasticité de l'alliage pour un vieillissement jusqu'à 1000h compris entre 23°C et 300°C. La limite d'élasticité est alors assimilée à une somme de trois contraintes~: une contrainte liée à la friction de réseau (contrainte de Peierls), une contrainte liée au contournement des précipités par les dislocations (contrainte d'Orowan) et une contrainte liée à la présence de solution solide. Enfin, des essais de fatigue oligocyclique à différentes températures ont permis de déterminer les variables internes de la loi de comportement macroscopique. Il s'agit d'une loi élasto-viscoplastique de type Lemaitre et Chaboche, à laquelle la limite d'élasticité calculée par le modèle micromécanique est couplée. Ainsi, le comportement physique macroscopique de l'alliage est fonction de la coalescence des précipités. Des calculs 1D ou 3D, par éléments finis, permettent alors de déterminer le comportement général d'une culasse soumise à de la fatigue thermomécanique.

Book Optimisation microstructurale d un alliage d aluminium    hautes performances m  caniques par utilisation du proc  d   CobaPressTM

Download or read book Optimisation microstructurale d un alliage d aluminium hautes performances m caniques par utilisation du proc d CobaPressTM written by Mamadou Balde and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le CobaPressTM est un procédé hybride de coulée et de forge permettant l'obtention de pièces automobiles du type liaison au sol. L'avantage principal réside dans le fait qu'il est possible de produire des pièces à géométrie complexe, le tout en réduisant la quantité de porosités dans la pièce et de leur conférer une meilleure durée de vie en fatigue.L'objectif principal vise à améliorer les propriétés mécaniques de ces pièces en réduisant la quantité de silicium initialement présente à 7% dans les alliages d'aluminium lors du CobaPressTM. On souhaite dans le contexte de cette thèse adapter le procédé CobaPressTM pour développer un nouvel alliage d'aluminium à hautes propriétés mécaniques appelé alliage HMP. Le travail porte sur l'étude microstructurale du matériau au sens des équilibres thermodynamiques et des évolutions attendues pendant les étapes du procédé pour déterminer la composition chimique idéale de l'alliage HMP. L'utilisation du logiciel Thermocalc© nous permettra de tenir compte des températures de fusion et de brûlure, mais également de la formation des différentes phases. De plus, des essais de compression plane encastrée sont menés pour étudier la refermeture des porosités, mais également la sous-structuration de l'alliage au cours du traitement thermique à température fixée mais à différentes vitesses et niveaux de déformation. Des observations EBSD sont également effectuées afin de caractériser les phénomènes microstructuraux tels que la restauration et la recristallisation. Nous nous intéressons également l'influence des secondes phases sur l'amorçage des fissures au cours d'essais en fatigue sur l'alliage HMP.

Book   tude de l endommagement par fatigue thermique des moules de fonderie sous pression d aluminium

Download or read book tude de l endommagement par fatigue thermique des moules de fonderie sous pression d aluminium written by Medhi Salem and published by . This book was released on 2009 with total page 246 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les conditions industrielles comme dans les essais de laboratoire, l'endommagement des aciers à outils de mise en forme à chaud, en particulier en fonderie sous pression d'aluminium, se fait par un couplage complexe entre Fatigue Thermique (FT) et mécanismes de dégradation sous l'effet de l'environnement. En effet, à partir de 500 °C sous air ambiant, une couche d'oxyde de fer duplex, constituée d'une partie interne riche en chrome et d'une partie externe pauvre en chrome, se forme sur la surface de l'acier. Par ailleurs, lors du contact avec l'alliage d'aluminium en fusion, l'interaction entre l'aluminium et le fer entraîne la croissance d'une couche intermétallique polyphasée. Nous avons développé une approche expérimentale consistant à découpler les sollicitations afin d'étudier les différents mécanismes d'endommagement de manière distincte ainsi que sous conditions complexes. Un essai de corrosion dans un bain fondu a permis d'étudier l'aluminisation entre l'alliage d'aluminium AlSi9Cu3 et l'acier à outil X38CrMoV5, en conditions statique et isotherme. L'évolution de l'épaisseur totale de la couche intermétallique, régie par la diffusion, est considérablement influencée par les phénomènes de dissolution notamment au-delà de 650 °C. D'autre part, un banc d'essai de FT par induction, travaillant sous différentes atmosphères et pressions partielles d'oxygène, a permis d'étudier les effets de l'oxydation. Des éprouvettes axisymétriques en forme de disque, vierges ou pré-aluminisées, ont été soumises à différents cycles thermiques (Tmin = 100 °C, Tmax de 550 à 650 °C à l'extrémité de l'éprouvette), avec une vitesse de chauffage constante (420 °C.s-1). À 550 °C, l'endommagement se fait par écaillage cyclique de la couche d'oxyde ; aucune macro-fissuration n'est observée jusqu'à 400 000 cycles. Au delà de cette température, lorsque la couche superficielle est compacte et adhérente, elle subit d'abord une micro-fissuration périodique et parallèle. À partir de ce réseau de " faïençage uni-axial ", plusieurs fissures macroscopiques se propagent successivement dans l'acier. En revanche, en l'absence de couche superficielle compacte, on n'obsreve pas de micro-fissuration préalable et les macro-fissures apparaissent simultanément lorsque la dureté de l'acier atteint un seuil d'adoucissement critique. La propagation des macro-fissures à l'échelle macroscopique se fait en mode I perpendiculairement à l'axe ortho-radial. Les macro-fissures atteignent des profondeurs différentes en fonction de leur nombre. Une analyse thermique et thermo-mécanique par éléments finis utilisant des lois de comportement " thermo-élasto-plastique " (EP) et " thermo-élasto-visco-plastique " (EVP) a été réalisée. Elle a montré que le choix du modèle est sans conséquence si le critère de durée de vie est basé sur l'amplitude de contrainte. Par contre, le modèle EVP se révèle plus adapté lorsque d'autres paramètres sont considérés (comme la contrainte maximale pour l'estimation de l'amorçage), car il tient compte des effets liés au temps (vitesse de sollicitation et évolution microstructurale). Le concept de la mécanique linéaire de la rupture a été utilisé pour modéliser les cinétiques de fissuration. Le Facteur d'Intensité de Contrainte (FIC) a été calculé en utilisant la fonction de poids développée par Bueckner. L'ouverture résiduelle des fissures mesurée à froid a permis de valider le calcul de FIC.

Book Recyclabilit   des alliages d aluminium de fonderie

Download or read book Recyclabilit des alliages d aluminium de fonderie written by Delavand Ovono Ovono and published by . This book was released on 2004 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présente étude, réalisée en collaboration avec Montupet vise à étudier les alliages d'aluminium de fonderie fortement chargés en éléments résiduels pour une application dans la fabrication des culasses automobiles. Les caractérisations microstructurales et mécaniques ont permis d'obtenir une composition optimale d'un alliage d'un alliage fortement chargé en éléments résiduels (AS9U3G). Ensuite des essais de fatigue, de traction, et de microdureté ont été effectués et les résultats sont analysés en relation avec l'évolution de la microstructure. L'ensemble de ces données a été comparé et discuté tant d'un point de vue macroscopique que microscopique à celles obtenues pour l'alliage classique AS7U3G. Il a été montré que si le comportement mécanique des deux alliages reste voisin en l'absence d'endommagement, en revanche, l'évolution de la précipitation durcissante est différente à partir de l'état T5. Enfin la durée de vie de l'AS9U3G reste fortement influencée par la présence de nombreux composés intermétalliques qui sont des sites d'amorçages de fissures.

Book Statistical Inference of Defect Population for the Study and Simulation of the Low Cycle Fatigue of a Cast Aluminium Alloy

Download or read book Statistical Inference of Defect Population for the Study and Simulation of the Low Cycle Fatigue of a Cast Aluminium Alloy written by Pablo Wilson and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans une optique d'allègement, les alliages d'aluminium de fonderie représentent une excellente solution technique. Ainsi, pour les culasses automobiles, les alliages d'aluminium Al-Si-Cu (Aluminium-Silicium-Cuivre) sont souvent choisis pour leurs performances mécaniques ainsi que leur bonne coulabilité. L'objectif de cette étude est d'améliorer la compréhension des mécanismes en fatigue oligocyclique pour définir un critère de fatigue adapté. Cet objectif est réalisé en combinant des essais (en fatigue oligocyclique à température ambiante et élevée), de nombreuses observations (microscopie à balayage électronique, microtomographie 3D rayons-X de laboratoire, suivi de fissure) et des simulations (génération de population de défauts et calculs éléments finis). À l'aide d'outils spécialement développés, la population de défauts (défauts de fonderie) est analysée en détails : la taille de défaut est modélisée par une distribution de Pareto généralisée et leurs positions par un processus ponctuel de type agrégé (démontrant que les défauts ne sont pas spatialement distribués de manière totalement aléatoire). Les processus ponctuels marqués permettent de montrer que tailles et positions de défauts ne sont pas corrélées. En utilisant ces informations statistiques, il est démontré que seuls les défauts proches de la surface sont critiques pour la fatigue oligocyclique. Un critère de fatigue basé sur l'énergie de déformation est utilisé pour prévoir la durée de vie en fatigue. Par la suite, un modèle de propagation de fissure permet de prendre en compte la taille de défaut dans la prévision de la durée de vie. Combiné à la statistique des défauts, ce modèle permet d'estimer la dispersion des essais. En dernier lieu, des essais et des simulations sur éprouvettes entaillées montrent que l'étude de la population de défauts est d'autant plus critique que le volume fortement sollicité mécaniquement devient plus faible.

Book Caract  risation et mod  lisation du vieillissement thermique d un composite    base d alliage d Aluminium

Download or read book Caract risation et mod lisation du vieillissement thermique d un composite base d alliage d Aluminium written by Gwenaëlle Meyruey and published by . This book was released on 2018 with total page 311 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les composites à matrice métallique ont été développés dans les années 60 initialement pour les besoins de l'industrie aérospatiale. De nos jours, les alliages d'Aluminium à durcissement structural sont souvent combinés à des particules céramiques afin d'atteindre des propriétés de résistance élevées, maintenues à haute température, tout en conservant la légèreté de l'alliage, pour un coût faible. Cependant, l'utilisation de ces alliages nécessite une bonne connaissance des transformations microstructurales ayant lieu lorsqu'ils sont soumis à certaines conditions de température puisque des phénomènes de précipitation ont lieu et impactent les propriétés de résistance mécanique du matériau. De plus, la présence du renfort, induit des modifications microstructurales majeures et notamment lors des phénomènes de précipitation de la matrice. Ainsi, ces travaux de thèse portent sur un alliage d'Aluminium à durcissement structural de la série 6xxx qui, durant son utilisation, peut être confronté à des températures comprises entre 100°C et 350°C, et ayant une séquence de précipitation complexifiée par la présence de Silicium en excès et de particules de renfort céramiques. Les objectifs visés par ces travaux sont alors : 1) De décrire l'évolution microstructurale de l'alliage d'AlMgSi à excès de Silicium étudié, avec et sans particules céramiques. Ensuite, l'évolution de la résistance mécanique a été caractérisée à partir d'un état T6 lors de traitements isothermes, 2) De prédire ces évolutions microstructurales et les propriétés mécaniques qui en découlent par des modèles à base physique. La précipitation des principales phases de l'alliage étudié a pu être prédite grâce un modèle à champ moyen basé sur des lois classiques de germination-croissance et par une approche par classes de type KWN, en tenant compte : 1) de la compétition entre la phase cohérente et semi-cohérente, 2) d'une morphologie en bâtonnet avec un rapport de forme variable et propre à la phase modélisée. Ce modèle a permis, de tracer le diagramme Temps-Température-Transformation de l'alliage et du composite tout en tenant compte de l'accélération des cinétiques de précipitation en présence de renfort et attribuée à la forte densité de dislocations. Pour finir, 2 méthodes de prédiction des propriétés mécaniques ont été confrontées : 1) Une approche empirique de type JMAK (Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov), 2) une approche à base physique. Malgré une prédiction proche des résultats expérimentaux par l'approche JMAK, cette méthode ne permet pas de remonter aux mécanismes physiques à l'origine des variations observées. Ainsi, l'approche à base physique basée sur le modèle de prédiction de la microstructure constitue une alternative prometteuse pour une prédiction plus précise des évolutions de propriétés de résistance mécaniques de ces matériaux même si de nombreuses adaptations restent à faire dans le cas du composite.

Book COMPORTEMENT MECANIQUE ET OXYDATION D ALLIAGES FECRAL A HAUTE TEMPERATURE

Download or read book COMPORTEMENT MECANIQUE ET OXYDATION D ALLIAGES FECRAL A HAUTE TEMPERATURE written by GAETAN.. MERCERON and published by . This book was released on 2000 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AFIN D'AUGMENTER LES PERFORMANCES DES FOURS INDUSTRIELS, EDF ET GDF PARTICIPENT AU DEVELOPPEMENT DE SYSTEMES DE CHAUFFAGE NECESSITANT L'UTILISATION DE MATERIAUX REFRACTAIRES. CES MATERIAUX DOIVENT RESISTER A UNE SOLLICITATION MECANIQUE (FLUAGE) ET A UNE SOLLICITATION CHIMIQUE (OXYDATION, NITRURATION...) ENTRE 1100\C ET 1300\C. DEUX ALLIAGES DE TYPE FECRAL ONT ETE ETUDIES : L'ALLIAGE APM (FE20CR5AL SANS DISPERSOIDE) ET L'ALLIAGE MA 956 RENFORCE PAR DISPERSION D'OXYDES (FE20CR5AL + Y 2O 3). LA PRESENCE D'UNE FINE DISPERSION DE PARTICULES D'YTTRINE AMELIORE A LA FOIS LES PROPRIETES MECANIQUES ET LE COMPORTEMENT FACE A L'OXYDATION. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE DETERMINER LES PARAMETRES PERTINENTS POUR LE DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE CHAUFFAGE FACE AUX SOLLICITATIONS MECANIQUE ET CHIMIQUE POUR LES DEUX ALLIAGES (APM ET MA 956). LES TRAITEMENTS D'OXYDATION MENES A 1200\C ET 1300\C ONT MONTRE L'EFFET BENEFIQUE DE LA DISPERSION DE PARTICULES D'YTTRINE SUR LES QUALITES PROTECTRICES DE LA COUCHE D'OXYDE DEVELOPPEE SUR L'ALLIAGE ODS. APRES PLUSIEURS MILLIERS D'HEURES, DE FILM D'OXYDE PRESENTE UNE BONNE ADHERENCE ET UN FAIBLE ENDOMMAGEMENT. LES EVOLUTIONS DE LA COUCHE D'OXYDE (MORPHOLOGIE, ADHERENCE...) ET DU SUBSTRAT (TAUX D'ALUMINIUM) ONT ETE ETUDIES A PARTIR DE TRAITEMENTS ISOTHERMES ET ANISOTHERMES DE LONGUE DUREES (JUSQU'A 16 MOIS). LA CROISSANCE DE L'OXYDE ENTRAINE UNE DIMINUTION DU TAUX D'ALUMINIUM DU SUBSTRAT. UN MODELE PERMETTANT DE PREVOIR L'EVOLUTION DE CE TAUX D'ALUMINIUM EN CONDITIONS ISOTHERMES A ETE ETABLI A PARTIR DE LA LOI DE CROISSANCE PARABOLIQUE DE L'OXYDE. POUR LES TEMPS D'EXPOSITION LES PLUS LONGS, CE TAUX D'ALUMINIUM ATTEINT UNE VALEUR CRITIQUE, ESTIMEES A 1,7% EN MASSE, EN DESSOUS DE LAQUELLE L'ALLIAGE NE PEUT PLUS FORMER DE COUCHE D'ALUMINE CONTINUE ET PROTECTRICE. UN REGIME D'OXYDATION CATASTROPHIQUE APPARAIT ALORS AVEC LA FORMATION D'OXYDES DE FER ET DE CHROME CONDUISANT A LA RUINE CHIMIQUE DE L'ELEMENT. LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES DEUX MATERIAUX ONT ETE ETUDIEES A PARTIR D'ESSAIS DE FLUAGE EN TENSION ET EN COMPRESSION. AU DESSUS DE 1100\C, LE COMPORTEMENT DE L'ALLIAGE APM SE CARACTERISE PAR UNE FAIBLE RESISTANCE MECANIQUE (FLUAGE SOUS QUELQUES MPA) ET UNE DUCTILITE IMPORTANTE (>25%). LE DEVELOPPEMENT D'UN ENDOMMAGEMENT INTERGRANULAIRE SOUS UN SOLLICITATION DE FLUAGE EN TENSION ENTRAINE UNE ASYMETRIE DE COMPORTEMENT ENTRE LES DEUX MODES DE SOLLICITATION. LES PROPRIETES MECANIQUES DE L'ALLIAGE MA 956 SONT TRES SUPERIEURES A CELLES DE L'ALLIAGE APM. UN COMPORTEMENT VISCOPLASTIQUE APPARAIT UNIQUEMENT POUR LES CONTRAINTES PROCHES DE LA LIMITE D'ELASTICITE (ENTRE 90 ET 110 MPA) ET SE CARACTERISE PAR DES VALEURS ELEVEES DES EXPOSANTS DE CONTRAINTE APPARENTS (N 50) ET DES ENERGIES D'ACTIVATION APPARENTES (H A 1000 KJ/MOL). SUR UNE LARGE PARTIE DU DOMAINE D'ELASTICITE (70 A 80%), AUCUN COMPORTEMENT VISCOPLASTIQUE N'EST DECELABLE SOUS UNE SOLLICITATION DE FLUAGE EN TENSION ET LA DUREE DE VIE DES EPROUVETTES DEPEND ALORS DE LA REPARTITION ALEATOIRE DES DEFAUTS INITIALEMENT PRESENT DANS LA STRUCTURE ETUDIEE (CAVITES, HETEROGENEITES DE REPARTITION DU DISPERSOIDE). L'ALLIAGE ODS DOIT DONC ETRE CONSIDERE COMME UN MATERIAU HETEROGENE. POUR LES CONTRAINTES LES PLUS FAIBLES, LES DEFAUTS INITIAUX ONT UNE TAILLE INFERIEURE A LA TAILLE CRITIQUE ET LA DUREE DE VIE DEPEND ALORS DES EVOLUTIONS MICROSTRUCTURALES DE LA STRUCTURE CONSIDEREE DANS LES CONDITIONS DE SERVICES. DES EXPOSITIONS DE PLUSIEURS MOIS A CES NIVEAUX DE TEMPERATURE ENTRAINENT UNE COALESCENCE DES PARTICULES D'YTTRINE ET DES CAVITES PRESENTES DANS LE PIECES DE MA 9856. L'EVOLUTION DE CES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX CONDUIT A UNE DIMINUTION DE LA RESISTANCE MECANIQUE DES PIECES EN MA 956 QUI A ETE EVALUEE A PARTIR D'ESSAIS DE FLUAGE. LA PRISE EN COMPTE DES DEUX TYPES DE DEGRADATION (MECANIQUE ET CHIMIQUE) APRES UNE LONGUE EXPOSITION SOUS AIR PERMET D'ETABLIR UN DIAGRAMME D'AIDE AU DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE CHAUFFAGE EN FONCTION DE CES DEUX TYPES DE SOLLICITATION.

Book Endommagement superficiel en fatigue oligocyclique de l alliage d aluminium 7075 et facies microfractographiques associ  s

Download or read book Endommagement superficiel en fatigue oligocyclique de l alliage d aluminium 7075 et facies microfractographiques associ s written by A. SADOK and published by . This book was released on 1992 with total page 14 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Etude de l   volution microstructurale en fatigue oligocyclique de l alliage 7020  AZ5G

Download or read book Etude de l volution microstructurale en fatigue oligocyclique de l alliage 7020 AZ5G written by M.. Khadhraoui and published by . This book was released on 1982 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Comportement en fatigue oligocyclique de l alliage d aluminium 7020  AZ5G

Download or read book Comportement en fatigue oligocyclique de l alliage d aluminium 7020 AZ5G written by M.. Khadhraoui and published by . This book was released on 1982 with total page 81 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Evolution des comportements m  caniques en traction et en fatigue oligocyclique  de l alliage d aluminium    durcissement structural 7075  en fonction du temps de maturation apr  s trempe

Download or read book Evolution des comportements m caniques en traction et en fatigue oligocyclique de l alliage d aluminium durcissement structural 7075 en fonction du temps de maturation apr s trempe written by Ahmed Sadok and published by . This book was released on 1992 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: