Contribution a l'etude du placage de materiaux metalliques par colaminage

par MOUHAMED FADEL NIANG

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. MONTMITONNET.

Soutenue en 1994

à l'EMP .

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  • Résumé

    La fabrication de bimateriaux par colaminage met en jeu aussi bien des phenomenes microscopiques que macroscopiques. Les premiers dependent essentiellement de l'etat de surface des constituants a plaquer, les seconds des conditions de placage. La maitrise de l'adherence des plaques en sortie de laminoir passe donc par une bonne connaissance des mecanismes elementaires d'adhesion intervenant sous emprise, jointe a une analyse de l'interdependance entre les mecanismes microscopiques et la mecanique de l'operation. Pour ce faire, nous avons construit un modele de simulation mecanique par la methode des elements finis, en deformation plane ; le comportement est elastoplastique (equations de prandtl et reuss). Les cylindres sont supposes rigides. Un modele de comportement de l'interface entre les deux bandes a plaquer permet de coupler au calcul l'analyse du developpement de l'adherence. Nous nous sommes inspires du modele de bay, qui considere l'adherence comme le resultat d'un mecanisme d'extrusion soudage, a l'echelle microscopique, a travers des fragments de films durs (discontinus) ou de films de contamination (continus), resultant des preparations de surfaces prealables, et recouvrant les faces a plaquer. Des modifications ont ete apportees a ce modele, pour le rendre plus general, en tenant compte d'observations experimentales. Un point important du modele numerique est la prise en compte des interactions entre bandes a l'interface. L'impenetrabilite est assuree par une technique de penalisation nodale, entre vitesse normale d'un nud d'une surface sujette et celle du point coincident d'un segment de la surface maitresse. Dans la direction tangentielle, l'adherence croissante, pouvant aller jusqu'au soudage, est simulee aussi par une technique de penalisation, dont le coefficient evolue en fonction de l'adherence calculee par le modele microscopique, pouvant atteindre des valeurs suffisantes pour bloquer tout glissement interfacial. Le logiciel ainsi construit est teste, puis applique a la prediction de l'adherence de bandes plaquees dans differentes conditions: apres avoir mesure les caracteristiques rheologiques et tribologiques pertinentes, on fait varier tant les parametres microscopiques decrivant les proprietes des surfaces preparees que les conditions de colaminage. Des conclusions pratiques en decoulent


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  • Détails : 153 P.
  • Annexes : 87 REF.

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