Caractérisation expérimentale et prédiction de la formabilité d'un alliage d'aluminium en fonction de la température et de la vitesse de déformation PDF Download
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Book Description
Les procédés de mise en forme de tôles minces sont très largement répandus dans l’industrie. Néanmoins, l’utilisation de ces procédés est limitée par le niveau de formabilité du matériau formé, notamment dans le cas des alliages d’aluminium. Afin d’améliorer ces limites de formabilité, des procédés de mise en forme à chaud peuvent être envisagés. L’objectif de cette thèse est d’étudier à l’aide d’approches expérimentale et numérique l’effet de la température et de la vitesse de déformation sur la formabilité des tôles en alliage d’aluminium AA5086 et de proposer une modélisation capable de prédire ces effets. Une campagne d’essais a été réalisée sur ce matériau à partir d’un essai d’emboutissage de type Marciniak. Des courbes limites de formage (CLF) ont été établies sur une plage de température allant de l’ambiant jusqu’à 200°C et pour des vitesses de déformation allant du quasi-statique à 2s-1. Des effets, positif de la température et négatif de la vitesse de déformation sur la formabilité ont été mis en évidence. La prise en compte des effets de la température et de la vitesse de déformation dans les modèles prédictifs des CLF, qu’ils soient analytiques ou numériques, est à ce jour très limitée. Dans ce travail, un modèle numérique prédictif basé sur la simulation par éléments finis du modèle géométrique de Marciniak et Kuczynski (M-K) est proposé. Les déformations limites obtenues avec de ce modèle sont très sensibles à la description du comportement thermo-viscoplastique du matériau et à la calibration du défaut géométrique pilotant l’apparition de la striction dans le modèle M-K. Des essais de traction uniaxiale réalisés dans les mêmes conditions opératoires que les essais de mise en forme de Marciniak ont permis d’identifier des lois d’écrouissage de nature très différentes (rigidifiante, saturante ou mixte). Ces lois conduisent à des prédictions très différentes de la formabilité du matériau pour une valeur donnée du défaut géométrique du modèle EF M-K. Différentes stratégies de calibration de la taille de ce défaut initial ont été envisagées. L’utilisation du point expérimental de la CLF correspondant à des conditions de déformation plane permet de calibrer de manière satisfaisante la valeur de ce défaut. Cette procédure de calibration a été appliquée pour l’ensemble des lois identifiées. Les lois de nature rigidifiante de type Ludwick se sont montrées les plus effficaces alors que les lois saturante de type Voce se sont avérées incapables de prédire la formabilité du matériau pour certaines conditions opératoires. Finalement, il est démontré qu’une valeur constante du défaut géométrique ne peut être retenue pour l’ensemble des conditions opératoires étudiées même si le modèle M-K s’est avéré assez efficace pour représenter l’effet de la température plutôt que celui de la vitesse de déformation.
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Les procédés de mise en forme de tôles minces sont très largement répandus dans l’industrie. Néanmoins, l’utilisation de ces procédés est limitée par le niveau de formabilité du matériau formé, notamment dans le cas des alliages d’aluminium. Afin d’améliorer ces limites de formabilité, des procédés de mise en forme à chaud peuvent être envisagés. L’objectif de cette thèse est d’étudier à l’aide d’approches expérimentale et numérique l’effet de la température et de la vitesse de déformation sur la formabilité des tôles en alliage d’aluminium AA5086 et de proposer une modélisation capable de prédire ces effets. Une campagne d’essais a été réalisée sur ce matériau à partir d’un essai d’emboutissage de type Marciniak. Des courbes limites de formage (CLF) ont été établies sur une plage de température allant de l’ambiant jusqu’à 200°C et pour des vitesses de déformation allant du quasi-statique à 2s-1. Des effets, positif de la température et négatif de la vitesse de déformation sur la formabilité ont été mis en évidence. La prise en compte des effets de la température et de la vitesse de déformation dans les modèles prédictifs des CLF, qu’ils soient analytiques ou numériques, est à ce jour très limitée. Dans ce travail, un modèle numérique prédictif basé sur la simulation par éléments finis du modèle géométrique de Marciniak et Kuczynski (M-K) est proposé. Les déformations limites obtenues avec de ce modèle sont très sensibles à la description du comportement thermo-viscoplastique du matériau et à la calibration du défaut géométrique pilotant l’apparition de la striction dans le modèle M-K. Des essais de traction uniaxiale réalisés dans les mêmes conditions opératoires que les essais de mise en forme de Marciniak ont permis d’identifier des lois d’écrouissage de nature très différentes (rigidifiante, saturante ou mixte). Ces lois conduisent à des prédictions très différentes de la formabilité du matériau pour une valeur donnée du défaut géométrique du modèle EF M-K. Différentes stratégies de calibration de la taille de ce défaut initial ont été envisagées. L’utilisation du point expérimental de la CLF correspondant à des conditions de déformation plane permet de calibrer de manière satisfaisante la valeur de ce défaut. Cette procédure de calibration a été appliquée pour l’ensemble des lois identifiées. Les lois de nature rigidifiante de type Ludwick se sont montrées les plus effficaces alors que les lois saturante de type Voce se sont avérées incapables de prédire la formabilité du matériau pour certaines conditions opératoires. Finalement, il est démontré qu’une valeur constante du défaut géométrique ne peut être retenue pour l’ensemble des conditions opératoires étudiées même si le modèle M-K s’est avéré assez efficace pour représenter l’effet de la température plutôt que celui de la vitesse de déformation.
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Le matériau étudié est un alliage Al-Mg (AA5754-O) employé dans le secteur automobile pour la réalisation de panneaux intérieurs d’ouvrants. Ce matériau présente, à température ambiante, l’inconvénient majeur d’être sujet à l’effet Portevin-Le Chatelier (PLC), se manifestant par des stries à la surface des pièces embouties, empêchant ainsi son utilisation pour des pièces dites d’aspect. La caractérisation expérimentale de ce matériau a été effectuée dans une gamme de température allant de 20 à 200°C, en traction puis en cisaillement simple. Ces deux trajets de chargement ont permis, par le biais d’une mesure optique des déformations, de définir la gamme d’existence de l’effet PLC en fonction de la température et de la vitesse de déformation.Parallèlement, la formabilité de ce matériau a été évaluée à partir d’essais d’emboutissage de godets cylindriques. Afin d’étudier l’influence de la température sur l’emboutissabilité et le retour élastique (par le biais du test de Demeri), un dispositif a été mis au point pour mettre en forme des godets jusqu’à 200°C. Ce dispositif permet par le biais d’inserts interchangeables, revêtus (ou non) par des films minces W-Ti-N, de modifier les propriétés de contact tôle/outil et d’analyser l’influence du frottement sur le procédé et les conséquences sur le retour élastique, en fonction de la température et du type d’insert utilisé. Les simulations numériques de ce procédé à température ambiante ont été effectuées avec le code de calcul Abaqus®, en utilisant la base de données expérimentale pour identifier les coefficients des lois de comportement du matériau. Les simulations numériques sont alors confrontées aux résultats expérimentaux.
Author: Mohammed Dablij Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 141
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L'instabilité de la déformation plastique liée au phénomène Portevin-Le Chatelier (PLC) se manifeste par l'apparition et la propagation de bandes de déformation. L'hétérogénéité de la déformation qui en résulte dégrade la formabilité du matériau et donne un aspect rugueux à la surface après formage. Pour éviter ces effets néfastes, il est nécessaire de bien cerner les facteurs qui conditionnent le déclenchement de ces instabilités. Bien que le phénomene PLC soit connu depuis longtemps, les modélisations et les résultats expérimentaux sont encore fragmentaires et parfois contradictoires. L'objectif du présent travail est la caractérisation de l'instabilité plastique PLC dans trois alliages d'aluminium-magnésium à la température ambiante ; d'une part, en étudiant les caractéristiques des bandes de déformation et les divers aspects de cette instabilité sur les courbes contrainte-déformation ; d'autre part, en mettant en évidence l'influence de la teneur en magnésium et de l'état microstructural initial sur le déclenchement de l'effet PLC. L'étude expérimentale a été menée dans un large intervalle de vitesses de chargement en utilisant deux types de machines de traction : une machine dure ou la vitesse de déformation est imposée, et une machine souple ou la vitesse de contrainte est imposée. L'evolution de la déformation critique à laquelle apparait l'effet PLC avec la vitesse de chargement, présente en général deux branches : une ascendante décrite qualitativement par les modèles basés sur le processus de vieillissement dynamique, et une descendante prévue par les modèles prenant en compte les effets de précipitation dynamique et de cisaillement de précipités. Une saturation au cours de la déformation et une sensibilité négative à la vitesse de déformation des caractéristiques des décrochements sur machine dure ont été observée. Ces résultats sont en accord avec les modèles macroscopiques de l'effet PLC bases sur une sensibilité négative à la vitesse de déformation. L'étude des variations des caractéristiques de bandes PLC, au cours de la déformation et en fonction de la vitesse de chargement, a été effectuée. La diminution de la vitesse de propagation de bande avec la vitesse de chargement concorde qualitativement avec les prévisions de certains modèles théoriques. Nous avons trouvé une similitude entre les évolutions de la déformation et de la vitesse de déformation dans les bandes. Enfin, l'étude comparative entre les trois alliages a montré que la teneur en magnésium et l'état microstructural initial influent de manière significative sur les conditions d'apparition et l'aspect du phénomène PLC. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse constituent une contribution visant à approfondir la compréhension de l'effet PLC, et à fournir une base de données expérimentales pouvant aider à développer de nouvelles modélisations théoriques.
Author: Mohammed Abbadi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 144
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Dans certains matériaux contenant des atomes de solutés diffusant vers les dislocations, on observe une déformation macroscopique hétérogène lors de sollicitations de traction pour certaines vitesses de chargement et températures d'essais, cette hétérogénéité macroscopique de la déformation est appelée « phénomène Portevin - Le Chatelier » ; elle se traduit par la présence de décrochements ou de paliers sur les courbes de traction. Chaque décrochement ou palier correspond à la propagation de bandes de déformation localisée le long de l'éprouvette de traction. L'interprétation microscopique de l'effet PLC est souvent associée à une interaction dynamique entre les nuages d'impuretés ou de solutés et les dislocations mobiles. Ces instabilités qui se développent lors de procédés de formage conduisent à une baisse de ductilité du matériau ainsi qu'à un mauvais état de surface du produit fini. Le présent travail consiste à étudier l'influence de la température et de la vitesse de chargement sur les instabilités plastiques de type Portevin-Le Chatelier dans un alliage d'aluminium de la série 5000 dans le cas d'essais de traction uniaxiale effectués à l'aide de machines dure et souple respectivement à vitesses de déformation et de contrainte imposées. Le domaine d'existence de l'effet PLC dans un diagramme log [varepsilon]. - 1/T, puis log [sigma]. - 1/T est ferme aux hautes températures et vitesses de chargement élevées. Ce résultat, prévu par des approches théoriques, est confirmé par les résultats expérimentaux de la présente étude. Les mesures expérimentales de la déformation critique [varepsilon]c à laquelle apparait l'effet PLC montrent que celle-ci présente un comportement normal aux vitesses de chargement élevées. Cependant, un comportement inverse est observe aux faibles vitesses de chargement. Les chutes de contrainte [delta][sigma] et le temps de rechargement tR augment en fonction de la déformation et tendent en général vers une valeur maximale de saturation. D'autre part, la moyenne des valeurs de [delta][sigma] à la saturation présente une décroissance lorsque la vitesse de déformation augmente avec deux valeurs de pentes assez proches de celles prévues par la théorie de la diffusion. Les résultats obtenus à partir d'essais réalisés sur machine molle nous ont permis de bien étudier les différentes caractéristiques des bandes de déformation localisée et de discuter leur évolution au cours de la déformation en fonction de la température et de la vitesse de chargement. Les variations des déformations [delta][varepsilon]b contenues dans les bandes de déformation présentent une similitude avec celles de la déformation critique [varepsilon]c : on observe pour [delta][varepsilon]b la même transition entre comportements inverse et normal. Les vitesses de propagation des bandes Vb, qui présentent les mêmes variations avec la déformation que les largeurs de bandes Wb, diminuent lorsque la vitesse de contrainte [sigma]. Augmente. Certains résultats expérimentaux ont été comparés à ceux prévus par les modèles théoriques de Hähner, Kubin-Estrin et Bréchet-Estrin
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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.
Author: Claire Maurice Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 199
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L'ANISOTROPIE FINALE DES TOLES D'ALLIAGE D'ALUMINIUM EST TRES SENSIBLE AUX TEXTURES CRISTALLOGRAPHIQUES DEVELOPPEES AU COURS DU LAMINAGE A CHAUD, ET NOTAMMENT A LA COMPOSANTE CUBE 100001. NOUS ETUDIONS ICI L'INFLUENCE DES PARAMETRES VITESSE ET TEMPERATURE DE DEFORMATION SUR L'EVOLUTION DE LA TEXTURE DE LAMINAGE A CHAUD D'UN ALLIAGE 3004 (AL+1%MN+1%MG). LES ETATS DE CONTRAINTE ET DE DEFORMATION DU LAMINAGE SONT SIMULES AU MOYEN D'UN DISPOSITIF ORIGINAL DE COMPRESSION PLANE A CHAUD. L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE ET/OU LA DIMINUTION DE LA VITESSE DE DEFORMATION PROVOQUENT UN ACCROISSEMENT SYSTEMATIQUE DE L'INTENSITE DE LA COMPOSANTE LAITON 110112 AU DETRIMENT DES COMPOSANTES CUIVRE 112111 ET S 123634, CARACTERISTIQUES DES TEXTURES DE LAMINAGE A FROID. EN OUTRE, LA COMPOSANTE CUBE 100001, CARACTERISTIQUE DE LA RECRISTALLISATION DES METAUX CFC, APPARAIT ICI COMME COMPOSANTE MINEURE DES TEXTURES DE DEFORMATION A CHAUD. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA VITESSE SUR LES MECANISMES DE DEFORMATION DE MONOCRISTAUX REVELE UNE STABILISATION DE L'ORIENTATION CUBE A PLUS HAUTE TEMPERATURE ET PLUS FAIBLE VITESSE. CETTE STABILISATION PEUT ETRE EXPLIQUEE PAR L'ACTIVATION DU GLISSEMENT SUR DES PLANS NON-OCTAEDRIQUES 110. L'INFLUENCE DES SYSTEMES DE GLISSEMENT NON-OCTAEDRIQUES 110110, 112110 ET 001110 SUR L'EVOLUTION DES TEXTURES DE DEFORMATION DE POLYCRISTAUX EST ALORS ETUDIEE PAR SIMULATION NUMERIQUE. L'EMPLOI D'UNE LOI D'ECOULEMENT MICROSCOPIQUE VISCOPLASTIQUE, COUPLEE A DES MODELES D'ACCOMMODATION DES CONTRAINTES DU TYPE TAYLOR RELACHE OU AUTO-COHERENT CONDUISENT A DES TEXTURES SIMULEES PRESENTANT LES MEMES CARACTERISTIQUES QUE NOS TEXTURES EXPERIMENTALES
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CETTE THESE EXAMINE L'INFLUENCE DE DIFFERENTS PARAMETRES SUR LA RECRISTALLISATION DANS L'ALLIAGE D'ALUMINIUM 7010, ET LES CONSEQUENCES SUR LA TENACITE. LA PREMIERE PARTIE DE L'ETUDE S'INTERESSE A CERTAINS PARAMETRES SUSCEPTIBLES D'AVOIR UN EFFET SUR LA RECRISTALLISATION. DEUX TYPES DE PARAMETRES SONT EXAMINES : LES CONDITIONS DE LAMINAGE A CHAUD (VITESSE, TEMPERATURE, CONDITIONS DE REFROIDISSEMENT) ET DE MISE EN SOLUTION (VITESSE DE CHAUFFE) D'UNE PART, ET LES PARTICULES DE SECONDE PHASE (DISPERSOIDES AL#3ZR, PHASE S) D'AUTRE PART. DES ESSAIS DE COMPRESSION PLANE A CHAUD EN LABORATOIRE SONT UTILISES POUR SIMULER, DE FACON CONTROLEE, LE LAMINAGE A CHAUD INDUSTRIEL. LA MICROSTRUCTURE APRES DEFORMATION ET APRES MISE EN SOLUTION EST CARACTERISEE PAR DIFFERENTES TECHNIQUES : ANALYSE D'IMAGE, EBSD, MET, DIFFRACTION X. L'EFFET PREPONDERANT SUR LA FRACTION RECRISTALLISEE DES PARAMETRES TEMPERATURE ET VITESSE DE DEFORMATION EST AINSI MIS EN EVIDENCE. PAR AILLEURS, DIFFERENTS ETATS DE PRECIPITATION DES DISPERSOIDES AL#3ZR SONT OBTENUS EN MODIFIANT LA TENEUR EN ZIRCONIUM ET LA VITESSE DE CHAUFFE LORS DE L'HOMOGENEISATION. L'INFLUENCE DE LA TAILLE ET DE LA FRACTION VOLUMIQUE DES DISPERSOIDES SUR LA RECRISTALLISATION EST CARACTERISEE. LE CONCEPT DE VOLUME RECRISTALLISABLE EST INTRODUIT DANS LE CADRE D'UN MODELE ANALYTIQUE REPOSANT SUR LA COMPETITION ENTRE LA PRESSION MOTRICE MOYENNE ET LA PRESSION DE ZENER LOCALE ; IL PERMET D'INTERPRETER QUALITATIVEMENT ET, DANS UNE CERTAINE MESURE, QUANTITATIVEMENT, LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. DANS UNE SECONDE PARTIE, ON ETUDIE L'INFLUENCE DE LA FRACTION RECRISTALLISEE ET DE LA VITESSE DE TREMPE APRES MISE EN SOLUTION SUR LA TENACITE DANS LES ORIENTATIONS S-L, L-T ET L-S. L'EFFET DE CES DEUX PARAMETRES VARIE FORTEMENT EN FONCTION DE L'ORIENTATION. UNE ETUDE FRACTOGRAPHIQUE DETAILLEE PERMET DE METTRE EN EVIDENCE LES RELATIONS ENTRE LA MICROSTRUCTURE ET LES MECANISMES DE RUPTURE IMPLIQUES, ET DE PROPOSER UNE INTERPRETATION QUALITATIVE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX.
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L'objectif de ce travail concerne l'étude du cumul de sollicitations (i.e. chargements séquentiels) de choc et de fatigue sur alliages d'aluminium. De nouveau dispositifs de mesure de l'effort (inspiré de la technologie Hopkinson) et d'interruption d'essai sont développés et mis en place sur le banc de rupture en dynamique. Les matériaux d'étude (2017A-T3 et 5454-O) sont premièrement caractérisés pour les sollicitations de base : chargement uni-axiaux de traction-compression en fatigue dans le domaine de l'endurance (Vibrophore) et de traction par choc à 5 m.s-1 (Roue à inertie), conduisant à une vitesse de déformation de 300 s-1. Diverses configurations de préchargements de fatigue et de traction (quasi-statique et dynamique) sont réalisées avant d'étudier les comportements résiduels au choc et en fatigue respectivement. La synchronisation d'un système de visualisation multi-caméras CCD au signal d'effort de la roue permet l'obtention d'informations qualitatives et quantitatives du processus de déformation à rupture (temps d'apparition et de développement du phénomène de striction ; contrainte, déformation et vitesse de déformation longitudianles). Cette étude révèle une importante différence d'effet mémoire entre les deux matériaux. Quel que soit la séquence de cumul réalisée, fatigue-choc ou choc-fatigue, l'alliage 2017-T3 montre une forte sensibilité au préchargement...
Author: David Levasseur Publisher: ISBN: Category : Aluminum-copper alloys Languages : fr Pages : 0
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Dans l' optique de pouvoir prédire l 'occurrence de fissuration à chaud lors de la solidification d'un alliage d'aluminium, une nouvelle méthode de mesure des propriétés mécaniques à l'état semi-solide est développée. La technique de caractérisation utilise un analyseur mécanique dynamique (DMA) en mode de traction pour mesurer avec une grande précision le comportement mécanique d'un alliage d'aluminium cuivre (5 , 78%-pds. Cu). Les objectifs de ce tràvail sont de prouver la validité de la méthode de mesure proposée, d' observer l' effet du test mécanique sur la microstructure et d' utiliser les mesures pour calibrer un modèle constitutif. L' alliage utilisé a été coulé au laboratoire avec une 'plaque de refroidissement pour garantir une solidification dirigée. Les échantillons rectangulaires ont été coupés perpendiculairement à l'axe de croissance des colonnes. La validité du test a été démontrée par une série de tests répétés. Ces tests ont été faits pour trois niveaux de contrainte (0,25 , 0,5 et 1 MPa) et deux niveaux de température (831 et 841 K). lis montrent que la méthode donne des résultats reproductibles dans la mesure où les échantillons sont assez semblables au niveau de la microstructure. Une série de tests supplémentaires a été faite sur des échantillons à structure affinée et à grains équiaxes. Ces résultats ont montré une très bonne reproductibilité. Les mesures ont ensuite été utilisées pour calibrer un modèle constitutif du comportement mécanique à l'état semi-solide basé sur le modèle de Larouche et al. [14]. Le modèle constitutif utilisé considère une distribution de fraction liquide locale (gs) dans l'échantillon, ce qui permet de calculer le taux de déformation de chaque sousdomaine de gs et d'en faire la moyenne pour trouver le taux de déformation global. Le comportement mécanique prédit par ce modèle dépend de la contrainte et de la fraction liquide, mais aussi de la déformation de l'échantillon. Ce modèle a permis de représenter adéquatement les résultats obtenus. L'observation de la microstructure de certains échantillons avant et après le test a permis de mettre en évidence la localisation de la déformation et la formation de liens solides entre les grains. La formation de ces structures explique la consolidation observée lors des tests mécaniques. La méthode présentée dans ce travail ouvre de nouvelles portes pour les tests quantitatifs de caractérisation du comportement mécanique à l'état semisolide.
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LA DIMINUTION DE LA TAILLE DE GRAINS DES METAUX PERMET L'AUGMENTATION DE LA LIMITE D'ELASTICITE A FROID ET AMELIORE LES PROPRIETES SUPERPLASTIQUES A CHAUD. UNE VOIE RECENTE POUR L'AFFINAGE DE LA MICROSTRUCTURE CONSISTE A FAIRE SUBIR AU METAL UNE HYPER-DEFORMATION. LE DEVELOPPEMENT D'UNE TECHNIQUE D'EXTRUSION PARTICULIERE, A SAVOIR L'EXTRUSION COUDEE A AIRES EGALES (ECAE) PERMET D'AUGMENTER INDEFINIMENT LE TAUX DE DEFORMATION EN EFFECTUANT DES PASSES SUCCESSIVES. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'INTERPRETER LES EVOLUTIONS MICROSTRUCTURALES D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM SOUMIS A UNE HYPER-DEFORMATION. LES ESSAIS MECANIQUES APRES ECAE (EXTRUSIONS MENEES A 150\C) ONT MONTRE UNE AMELIORATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU MATERIAU. LA LIMITE D'ELASTICITE A 25\C AUGMENTE AVEC LE NOMBRE DE PASSES. PAR AILLEURS, UN COMPORTEMENT PROCHE DE LA SUPERPLASTICITE SE DEVELOPPE A CHAUD : DES ALLONGEMENTS IMPORTANTS (300%) A UNE TEMPERATURE REMARQUABLEMENT BASSE (260\C) ONT ETE OBSERVES. D'UN POINT DE VUE MICROSTRUCTURAL, L'ECAE CONDUIT A LA FORMATION D'UNE MICROSTRUCTURE FINE, CARACTERISEE POUR LA PRESENCE DE DISLOCATIONS ET LA DIMINUTION DE LA TAILLE DE GRAINS (1 M). L'AUGMENTATION DE LA LIMITE D'ELASTICITE A 25\C AVEC LE NOMBRE DE PASSES EST ATTRIBUEE A CES DEUX PARAMETRES VIA UN EFFET DE TYPE HALL-PETCH ET UN EFFET D'ECROUISSAGE. L'ANALYSE DU COMPORTEMENT DU MATERIAU A 260\C SUGGERE LA COEXISTENCE DE DEUX MECANISMES : FLUAGE-DISLOCATIONS ET SUPERPLASTICITE. LES RESULTATS MONTRENT LA PARTICIPATION CROISSANTE DU MECANISME SUPERPLASTIQUE AVEC LE NOMBRE DE PASSES, CE QUI EST ATTRIBUEE A LA DIMINUTION DE LA TAILLE DES GRAINS. ENFIN, L'ETUDE DE PLUSIEURS CHEMINS DE DEFORMATION (ROUTES) PAR ECAE POUR UN MEME TAUX DE DEFORMATION PERMET DE MIEUX COMPRENDRE LES PHENOMENES PHYSIQUES QUI INTERVIENNENT LORS DES HYPER-DEFORMATIONS. LES RESULTATS MONTRENT L'IMPORTANCE DES TRAJETS DE CHARGEMENT DURS I.E. POUR LESQUELS LES SYSTEMES DE GLISSEMENT ACTIFS SONT DIFFERENTS A CHAQUE EXTRUSION.
Author: XingRong Chu
Author: XingRong Chu
Author: Jérémy Coër
Author: Mohammed Dablij
Author: Mohammed Abbadi
Author: Gwenaëlle Meyruey
Author: Claire Maurice
Author: BRUCE.. MORERE
Author: Mathieu Lambert
Author: David Levasseur
Author: LAURENT.. DUPUY