Endommagement et cumul de dommage en fatigue dans le domaine de l'endurance limitée d'un acier inoxydable austénitique 304L PDF Download
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Book Description
Cette étude s’est attachée à estimer les répercussions d’un cyclage dans le domaine oligocyclique sur la limite de fatigue d’un acier inoxydable austénitique 304L. Les effets d’un écrouissage et d’une rugosité sévère (meulage) ont été examinés. La première étape de ce travail a consisté à caractériser le dommage en surface induit par différents pré-cylages. Elle a permis d’identifier les mécanismes et la cinétique de l’endommagement de l’acier inoxydable 304L dans le domaine de la fatigue oligocyclique en fonction de l’état de surface. Les échantillons pré-cyclés ont ensuite été sollicités en endurance afin d’établir les limites de fatigue associées à chacun des pré-endommagements. Les résultats indiquent que, tant que des fissures ne se sont pas amorcées à la surface des échantillons, le pré-cyclage a peu d’influence sur la limite d’endurance du 304L. Dans le cas du matériau poli, un certain nombre de cycles de pré-endommagement est nécessaire pour amorcer des fissures et affecter la limite de fatigue alors que, dans le cas du matériau meulé, un nombre de cycles bien moindre conduit à l’amorçage de fissures et suffit ainsi à faire chuter la limite d’endurance de manière importante. La limite de fatigue du matériau présentant des fissures en surface peut être estimée à l’aide du seuil de propagation. D’autre part, cet effet néfaste d’un état de surface sévère est accentué lorsqu’une contrainte moyenne est imposée.
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Cette étude s’est attachée à estimer les répercussions d’un cyclage dans le domaine oligocyclique sur la limite de fatigue d’un acier inoxydable austénitique 304L. Les effets d’un écrouissage et d’une rugosité sévère (meulage) ont été examinés. La première étape de ce travail a consisté à caractériser le dommage en surface induit par différents pré-cylages. Elle a permis d’identifier les mécanismes et la cinétique de l’endommagement de l’acier inoxydable 304L dans le domaine de la fatigue oligocyclique en fonction de l’état de surface. Les échantillons pré-cyclés ont ensuite été sollicités en endurance afin d’établir les limites de fatigue associées à chacun des pré-endommagements. Les résultats indiquent que, tant que des fissures ne se sont pas amorcées à la surface des échantillons, le pré-cyclage a peu d’influence sur la limite d’endurance du 304L. Dans le cas du matériau poli, un certain nombre de cycles de pré-endommagement est nécessaire pour amorcer des fissures et affecter la limite de fatigue alors que, dans le cas du matériau meulé, un nombre de cycles bien moindre conduit à l’amorçage de fissures et suffit ainsi à faire chuter la limite d’endurance de manière importante. La limite de fatigue du matériau présentant des fissures en surface peut être estimée à l’aide du seuil de propagation. D’autre part, cet effet néfaste d’un état de surface sévère est accentué lorsqu’une contrainte moyenne est imposée.
Author: Laurent de Baglion Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 306
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La prise en compte des effets du milieu eau primaire REP (Réacteur à Eau Pressurisée), sur la durée en vie en fatigue des composants de réacteurs, est aujourd'hui exigée par certaines autorités de sûreté pour la conception ou la prolongation des licences d'exploitation des centrales nucléaires. Ainsi, ce travail a eu pour objectif la compréhension des cinétiques et des mécanismes d'endommagement en fatigue oligocyclique de l'acier inoxydable austénitique 304L. Différents paramètres d'essai (température, vitesse et amplitude de déformation) ont été testés dans l'air ainsi qu'en milieu primaire. Par le biais d'essais ciblés, conduits sous vide, l'influence intrinsèque de ces paramètres et des environnements air et eau REP sur le comportement en fatigue ont été étudiés. Il ressort de cette étude que l'air est un milieu actif qui entraîne par rapport au vide une chute de la durée de vie en fatigue de l'acier 304L, notamment à 300°C et faible amplitude de déformation. Le milieu eau REP est encore plus actif et entraîne par rapport à l'air une accélération des cinétiques d'endommagement, indépendante de l'amplitude de sollicitation dans le domaine élasto-plastique, sans modifications de la nature des sites d'amorçage ou des modes de propagation des fissures. De plus, la chute de durée de vie en milieu primaire est essentiellement attribuée à l'accélération des phases d'amorçage et de micropropagation (croissance des fissures courtes) plus qu'à l'augmentation des vitesses de propagation des fissures longues. Enfin, l'influence néfaste d'une diminution de la vitesse de déformation sur la durée de vie en milieu eau REP a également été constatée dans l'air et même sous vide.
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ETUDES DU PROBLEME DE FATIGUE OLIGOCYCLIQUE ET DES DOMMAGES CUMULATIFS. TECHNIQUES EXPERIMENTALES. MECANISMES DE BASE MIS EN JEU. EFFET D'UNE TRANSFORMATION MARTENSITIQUE ET DE LA TEMPERATURE. APPARITION DU PHENOMENE POITEVIN-LE CHATELIER AU COURS DES PREMIERS CYCLES ET DISPARITION A SATURATION. EFFET DE MEMOIRE MECANIQUE SUR LA COURBE DE CONSOLIDATION CYCLIQUE
Author: Philippe Taupin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 126
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Etude sur un acier cr17%-mo2,5%-ni12% c0,03% pour les circuits primaires de chaudières nucléaires. Essais mécaniques statiques et essais de fatigue oligocycliques et de consolidation oligocyclique. Etude du nombre de cycles a l'amorçage d'une fissure. Comparaison des méthodes de détermination de l'amorçage: observations au meb, mesure de potentiel, comptage des stries, émission acoustique. Etude du cumul des dommages pour différents programmes de surcharge ou de sous charge. Etude microfractographique
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Cette étude porte sur la caractérisation des processus d'endommagement en fatigue plastique d'un acier inoxydable austénitique. L'objectif est de préciser la nature et la part respective des différents stades d'endommagement dans la durée de vie du matériau. Des essais de fatigue oligocyclique, interrompus, ont été mis en place afin de suivre l'évolution de l'endommagement et d'en proposer une description. A chaque arrêt, des observations en surface, pour les différentes amplitudes de déformations totales imposées ont été réalisées. Ces observations ont été complétées par un suivi par émission acoustique. Les essais de fatigue sous chargement à amplitude constante mettent en évidence trois stades d'endommagement. Une modélisation a été proposée puis confrontée aux résultats obtenus en fatigue sous chargement à amplitude variable
Author: Jean-Christophe Le Roux Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
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Les aciers austéno-ferritiques moulés sont utilisés pour la fabrication de certains composants du circuit primaire des réacteurs à eau pressurisée. Leur utilisation aux températures de service entraine leur fragilisation en raidon de l'apparition d'une phase durcissante dans la ferrite par transformation spinodale. Certaines conditions réelles de fonctionnement sont telles que les aciers en cause sont soumis à des chargements cylindriques. Par conséquent un des citères retenus pour la tenue en service des composants est la résistance à la fatigue. Ce travail s'incrit dans ce cadre. Il a été montré que malgré la macrostructure particulière de ces aciers, le comportement des aciers austéno-ferritiques vieillis sous chargement cylindriques est classique. En effet l'endurance du matériau en fatigue oligocyclique suit une loi de Manson-Coffin. Le durcissement initial est suivi d'un adoucissement attribué en partie à la destruction partielle de compositions. De plus la vitesse de fissuration par la fatigue suit une loi de Paris. L'étude des mécanismes d'endommagement des aciers austéno-ferritiques a montré que l'ammorçage des fissures a lieu préferenctiellement aux abord des retassures de taille millimétrique. La propagation des fissures continue. Elle correspond à des rupture successives d'éléments composés par un îlot de ferrite et un îlot d'austénite (en premier lieu la ferrite se rompt par clivage comme en chargement monotone puis l'austénite se rompt par fatigue).
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CETTE ETUDE SE SITUE DANS LE CADRE DE L'ENDOMMAGEMENT ET DU CUMUL DE DOMMAGE EN FATIGUE A DEUX NIVEAUX DE CHARGEMENT, EN FLEXION ROTATIVE, JUSQU'A L'AMORCAGE D'UNE MACROFISSURE, SUR DES EPROUVETTES EN ACIER 35CD4 TREMPE-REVENU. LA CONFRONTATION DES MODELES D'ENDOMMAGEMENT PROPOSES DANS LA LITTERATURE, AVEC LES RESULTATS D'ESSAIS OBTENUS EN LABORATOIRE SUR DES ECHANTILLONS CONTENANT UN NOMBRE ASSEZ IMPORTANT D'EPROUVETTES, MET EN LUMIERE DES DIFFICULTES PROVENANT DE LA DISPARITE DES DUREES DE VIE. NOUS AVONS PROPOSE UNE DEMARCHE DE TRAITEMENT STATISTIQUE DITE DES CLASSES UTILISABLES ASSOCIEE A UNE NOUVELLE METHODOLOGIE D'ESSAIS. ELLE PERMET, APRES ESSAIS D'ECHANTILLONS DE MEME NOMBRE D'EPROUVETTES TIREES AU SORT, DE PARTAGER CHACUN D'EUX EN CLASSES D'EPROUVETTES DE PERFORMANCES VOISINES. LA DISPERSION ETANT REDUITE, LE COMPORTEMENT PAR CLASSE EST CONNU AVEC PRECISION. CETTE METHODE PERMET D'APPLIQUER LES MODELES D'ENDOMMAGEMENT AVEC PLUS DE RIGUEUR. DANS LA SUCCESSION DES CHARGEMENTS, NOUS DISTINGUONS DEUX CAS: NIVEAUX VOISINS, NIVEAUX ECARTES. DANS LE PREMIER CAS, LES MODELES D'ENDOMMAGEMENT DONNENT DES RESULTATS ASSEZ FIABLES. CEPENDANT, ILS NE PERMETTENT PAS DE TRADUIRE CORRECTEMENT LE COMPORTEMENT DU MATERIAU QUAND LES NIVEAUX SONT ESPACES. A PARTIR DES RESULTATS D'ESSAIS OBTENUS DANS CE DERNIER CAS, NOUS AVONS DEGAGE LA NOTION DE MATERIAUX FICTIFS ISSUS D'UN MEME MATERIAU REEL, PERMETTANT AINSI DE PRENDRE EN COMPTE LE COMPORTEMENT DIFFERENT DES CLASSES. DE PLUS, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DE LA LIMITE D'ENDURANCE POUR MODELISER L'ENDOMMAGEMENT
Author: Yoann Lehericy
Author: Yoann Lehericy
Author: Laurent de Baglion
Author: WASIM.. BARAKAT
Author: Philippe Taupin
Author: Wasim Barakat (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: Ammar Ould Amer
Author: Nader Haddar (Ingénieur).)
Author: Jean-Christophe Le Roux
Author: Fatima Zaima Choukari
Author: Anne Le Pécheur