Etude en fatigue thermomécanique sur un acier inoxydable PDF Download
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Author: Huiji Shi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 300
Book Description
Les essais de fatigue thermomécanique, sous amplitudes de déformation totale imposée, ont été effectués sur un acier inoxydable 316L. A l'aide d'un micro-ordinateur, on réalise la superposition des cycles mécaniques et thermiques, hors phase et en phase. La variation de température est contrôlée sur deux intervalles, 250c-500c et 250c-650c, avec la même forme de cycle mécanique. La vitesse de déformation est 0,0001/s et les amplitudes de déformation imposée sont comprises entre 1,0% et 2.4%. Une simulation de la réponse contrainte-déformation en fatigue thermomécanique au cycle stabilisé a été réalisée à partir de la loi de comportement à écrouissage cinématique à différentes températures et avec les données issues de la fatigue isotherme. Dans cette simulation la fonction de cycle thermique est considérée comme une variable interne. La boucle d'hystéresis calculée par cette méthode s'accorde bien avec celle obtenue experimentalement. D'après l'obtention de la simulation, un modèle d'endommagement associé à la densité d'énergie dissipée équivalente est établi pour prédire la durée de vie du matériau en fatigue thermomécanique. L'endommagement par cycle est apporté au cycle stabilisé et le cumul d'endommagement est considéré linéaire. L'influence de la variation de température est introduite par le biais du facteur d'endommagement de température. La prévision de la durée de vie en fatigue thermomécanique en phase et hors phase sur l'acier 316L avec notre méthode donne des résultats satisfaisants et proches des données expérimentales
Author: Huiji Shi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 300
Book Description
Les essais de fatigue thermomécanique, sous amplitudes de déformation totale imposée, ont été effectués sur un acier inoxydable 316L. A l'aide d'un micro-ordinateur, on réalise la superposition des cycles mécaniques et thermiques, hors phase et en phase. La variation de température est contrôlée sur deux intervalles, 250c-500c et 250c-650c, avec la même forme de cycle mécanique. La vitesse de déformation est 0,0001/s et les amplitudes de déformation imposée sont comprises entre 1,0% et 2.4%. Une simulation de la réponse contrainte-déformation en fatigue thermomécanique au cycle stabilisé a été réalisée à partir de la loi de comportement à écrouissage cinématique à différentes températures et avec les données issues de la fatigue isotherme. Dans cette simulation la fonction de cycle thermique est considérée comme une variable interne. La boucle d'hystéresis calculée par cette méthode s'accorde bien avec celle obtenue experimentalement. D'après l'obtention de la simulation, un modèle d'endommagement associé à la densité d'énergie dissipée équivalente est établi pour prédire la durée de vie du matériau en fatigue thermomécanique. L'endommagement par cycle est apporté au cycle stabilisé et le cumul d'endommagement est considéré linéaire. L'influence de la variation de température est introduite par le biais du facteur d'endommagement de température. La prévision de la durée de vie en fatigue thermomécanique en phase et hors phase sur l'acier 316L avec notre méthode donne des résultats satisfaisants et proches des données expérimentales
Author: J. Bressers Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9401586365 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 497
Book Description
The International Symposium "Fatigue under Thermal and Mechanical Loading", held at Petten (The Netherlands) on May 22-24, 1995, was jointly organized by the Institute for Advanced Materials of The Joint Research Centre, E. C. , and by the Societe Fran~se de Metallurgie et de Materiaux. The fast heating and cooling cycles experienced by many high temperature components cause thermally induced stresses, which often operate in combination with mechanical loads. The resulting thermal / mechanical fatigue cycle leads to material degradation mechanisms and failure modes typical of service cycles. The growing awareness that the synergism between the combined thermal and mechanical loads can not be reproduced by means of isothermal tests, has resulted in an increasing interest in thermal and thermo-mechanical fatigue testing. This trend has been reinforced by the constant pull by industry for more performant, yet safer high temperature systems, pushing the materials to the limit of their properties. Dedicated ASTM meetings in particular have set the scene for this area of research. The proceedings of the symposium organized by D. A. Spera and D. F. Mowbray in 1975 provided a reference book on thermal fatigue which reflects the knowledge and experimental capabilities of the mid-seventies.
Author: V.V. Panasyuk Publisher: Newnes ISBN: 0080983731 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 781
Book Description
The 8th International Conference on Fracture (ICF8), held in Kyiv, Ukraine, attracted 550 delegates from 30 countries with over 700 papers presented. This volume contains a representative selection of 72 articles of the highest standard from internationally renowned experts in the field. Principal topics covered include: mechanics and criteria of fracture, stress-strain analysis in solids with cracks, physics and mechanics of fracture, dynamic fracture, environmental effects, temperature influence on fracture, advanced and special-purpose materials engineering applications of fracture mechanics, fracture mechanics and strength of welded joints and structures, testing techniques and failure diagnostics. For anyone working in fracture mechanics and the performance of materials, this volume provides a valuable snapshot of the major recent developments in the field.
Book Description
Les collecteurs d'échappement des véhicules automobiles sont des pièces sollicitées en fatigue thermique de manière prépondérante. Pour la fabrication de ces pièces, les aciers inoxydables viennent aujourd'hui concurrencer la fonte traditionnellement utilisée. Afin de qualifier les différentes nuances de sa gamme vis-à-vis de cette application, la société Ugine & ALZ, fabricant d'aciers inoxydables, a développé un essai original de fatigue thermique. Si cet essai apparaît représentatif des sollicitations thermomécaniques subies par les collecteurs en zones critiques, différents mécanismes de ruine sont observés entre les nuances ferritiques et austénitiques. Le sujet de la présente thèse concerne l'endommagement en fatigue thermique d'aciers inoxydables pour l'application automobile collecteur d'échappement. Deux aciers inoxydables sont étudiés: une nuance ferritique nommée F17TNb (17%Cr stabilisé Ti et Nb) et une nuance austénitique nommée R20-12 (20%Cr et 12%Ni). Le premier objectif est de comprendre la différence d'endommagement apparaissant en fatigue thermique entre les nuances ferritiques et austénitiques. Le second objectif est de développer un outil de dimensionnement des structures sollicitées en fatigue thermique.
Author: ALVAREZ-ARMAS Iris Publisher: Lavoisier ISBN: 2746274574 Category : Languages : en Pages : 482
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Les aciers inoxydables duplex sont des alliages Fe-Cr-Ni-Mo dont l'utilisation s'est fortement accrue depuis 10 ans. Leur structure biphasée leur assure une plus haute résistance mécanique et une plus haute résistance à la corrosion que n'ont les aciers inoxydables austénitiques standard. Ces nuances duplex ont un succès commercial continument croissant pour un large domaine d'applications (secteurs énergétiques, industries du gaz et du pétrole, industries chimiques, chimiquiers, industries du papier et de la pâte à papier…), dû à leurs très bonnes propriétés et leur relativement faible coût.
Author: Medhi Salem Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 246
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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.
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L'objectif de ce travail était de modéliser le comportement d'un revêtement en acier inoxydable du type z10c13, déposé par arc plasma semi-transfere sur un substrat en acier peu allie (25cd4), sollicite en fatigue thermique. Compte tenu de la complexité des champs thermomécaniques mis en jeu dans une structure sollicitée en fatigue thermique et du rôle important que peuvent jouer les contraintes résiduelles induites par le procède de dépôt, nous avons mené ce travail suivant quatre axes principaux: étude du comportement mécanique du revêtement dans la gamme de température de l'essai de fatigue thermique, caractérisation des éléments structuraux du revêtement a partir de son état initial et leur évolution a la suite de sollicitations particulières (chocs thermiques) et détermination de son comportement thermomécanique a la suite de ces sollicitations, calcul, a l'aide d'un code de calcul par éléments finis, incluant un bloc de viscoplasticité du comportement de la structure soumise au cyclage thermique, détermination des contraintes résiduelles, induites par le procède de dépôt, par les techniques de diffractions x et neutronique et le suivi de leur évolution a la suite du cyclage thermique
Author: Huiji Shi
Author: Huiji Shi
Author: J. Bressers
Author: Michael R. Mitchell
Author: V.V. Panasyuk
Author: Laurent Bucher
Author: ALVAREZ-ARMAS Iris
Author: Medhi Salem
Author: Anne Le Pécheur
Author: Kamel Necib
Author: ANNICK MADELEINE.. BOUGAULT GRARE