Contribution à l'analyse et à la modélisation de l’amorçage des fissures dans l'acier 100 Cr6 soumis à la fatigue de roulement

par Laurence Gosset

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Alain Vincent.


  • Résumé

    Ce travail a pour objectif de contribuer à l'analyse et la prévision de la durée de vie des roulements sollicités en fatigue de contact Hertzien. Dans ce travail consacré à l'acier 100 Cr 6, nous nous sommes particulièrement. Intéressés à l'amorçage des fissures au voisinage des inclusions. Au plan expérimental, avec l'aide d'examens par échographie ultrasonore haute fréquence et d'expertises optiques, nous avons confirmé que dans des conditions de fonctionnement élastohydrodynamique, ce mode d'endommagement prend naissance en profondeur dans la région où/ la contrainte de cisaillement maximale est importante. De plus, il est associé à une transformation de la phase martensitique, en une phase qui apparaît blanche après attaque chimique. Au plan de la modélisation, nous avons proposé une approche simple de la zone affectée par cette transformation de phase fondée sur l'étude de l'amplitude du déplacement des dislocations à partir de !'. Interface inclusion matrice. Ces calcul fondés sur la méthode d'ESHELBY montrent que cette approche permet de prévoir la forme, la taille et l'orientation des zones de "phase blanche". Enfin, les résultats ci-dessus ont été introduits dans le critère d'amorçage des fissures dont les bases avaient été proposées, antérieurement par P. CHAMPAUD, montrant également un accord raisonnable entre cette modélisation et les résultats expérimentaux.

  • Titre traduit

    = Contribution to the analysis and the modeling of the crack initiation in 100 Cr 6 steel in rolling fatigue


  • Résumé

    The objective of this study is to contribute to the analysis of bearings damages and forecast of bearing life in Hertzian conditions. In this study, dealing with 100 Cr 6 Steel, we specially studied mechanism of initiation of cracks near the inclusions. On the experimental side, by using an high frequency ultrasonic technique and optical observation, we have confirmed that, in elastohydrodynamic rolling conditions, this type of damage was initiated under the surface, where the maximum shear stress is high. Moreover this damage is associated with martensite phase transformation in a phase which becomes white after chemical etching. On the modelling side, we have proposed a simple approach of the zone concerned by the phase transformation, which is based on the study of dislocations movement amplitude from the inclusion-matrix interface. This calculation based on the ESHELBY method, demonstrates that this approach permit to forecast the shape, size and orientation of white phases. In fact, these results have been introduced in the crack initiation criterium whose bases have been proposed by P. CHAMPAUD. Thus we have obtained a reasonable agreement between this modeling and the experimental results. .

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Informations

  • Détails : 1 vol. (203 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. P.200-203.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1581)
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