Fatigue de surface des engrenages de boite de vitesses : caracterisation microstructurale avant et apres essai de fatigue d'endurance

par XAVIER DUFOURG

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Georges Cizeron.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les aciers etudies et compares sont le 27cd4 et le 27mc5 carbonitrures. Ils sont employes pour les pignons de boite de vitesses automobile. L'etude classique de la microstructure des echantillons bruts de carbonitruration (microscopies optique, electronique a balayage et en transmission), a ete completee par: 1) l'evaluation de la quantite d'austenite retenue par differentes methodologies; 2) l'analyse de la precipitation intergranulaire dans les premiers microns de la couche enrichie; 3) la determination de la taille des ex-grains austenitiques. De plus, les diagrammes trc d'echantillons caracteristiques, soit du cur des dents des pignons, soit de la couche enrichie en carbone et en azote, ont ete etablis. Cette etude n'a pas permis de mettre en evidence de difference significative entre les deux nuances. Par contre, nous avons montre par dilatometrie et microcalorimetrie, que la reaction de decomposition de l'austenite residuelle debute a une temperature plus faible en ce qui concerne le 27cd4 que pour le 27mc5. En ce qui concerne l'etude des echantillons apres essai de fatigue d'endurance, nous avons montre que les fissures sont amorcees aux abords de la surface et se propagent preferentiellement au niveau des ex-joints de grain austenitiques, puis le long des limites des aiguilles (des lattes) de martensite et des lattes de bainite. De plus, nous avons etabli que l'effet mecanique favorise la realisation des reactions de precipitation des carbures epsilons et de decomposition de l'austenite retenue. Par ailleurs, nous avons mis en evidence que l'austenite residuelle, localisee aux limites des aiguilles ou des lattes de martensite, est moins stable vis-a-vis de l'essai de fatigue d'endurance au sein de la nuance 27cd4, que celle presente au sein de la nuance 27mc5. Ceci pourrait etre la consequence d'une heterogeneite de l'austenite dans la nuance 27cd4 et la cause de la moins bonne resistance de cette nuance vis-a-vis de la fatigue de surface


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Informations

  • Détails : 222 P.
  • Annexes : 74 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011077
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