Vers une approche thermomecanique du procede de fonderie : caracterisation rheologique et microstructurale d'alliages metalliques a l'etat semi-solide

par PATRICE VILENTE-HERNANDEZ

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de C. LEVAILLANT.

Soutenue en 1994

à l'EMP .

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  • Résumé

    Cette etude s'inscrit dans le cadre d'une approche thermo-mecanique du procede de fonderie. Elle apporte des elements de reponse aux problemes souleves par le developpement de modeles thermomecaniques du procede. Ces problemes concernent l'identification des principales etapes de l'evolution du comportement rheologique lors de la solidification et a fortiori la quantification des parametres des lois correspondantes. La synthese bibliographique (chapitre a) definit les liens etroits qui existent entre les trois principaux aspects de la solidification (microstructure, mecanique du solide, phenomenes de transport dans les milieux heterogenes aleatoires). Il se degage egalement de cette synthese un certain nombre de lacunes relatives a la determination des domaines de preponderance et la quantification des composantes elastique et viscoplastique du comportement. Nous nous sommes cantonne, dans la partie experimentale, a l'etude de la composante viscoplastique dans le domaine de temperature situe en dessous de la temperature de coherence: temperature a partir de laquelle se developpe une armature solide continue et rigide. Dans cette optique, une methodologie originale a ete developpee (chapitre b). Son principe consiste en l'association d'un essai de laboratoire (indentation), d'une analyse numerique des ecoulements a l'aide d'un code de calcul par elements finis (forge2) reposant sur la loi de northon-hoff, et d'une analyse microstructurale a partir de techniques d'analyse d'images. Cette methodologie a ete validee dans un premier temps sur un alliage modele (chapitre c) et appliquee par la suite a differents alliages d'aluminium (chapitre d). Elle a abouti a la quantification des parametres rheologiques k (consistance) et m (coefficient de sensibilite a la vitesse) de la loi de northon-hoff. L'aspect microstructural de la methodologie est aborde dans le chapitre e dans lequel sont soulignes les liens etroits qui existent entre l'evolution des parametres microstructuraux et rheologiques au cours de la solidification. Les lacunes de cette methodologie relatives a l'etude de la composante elastique sont abordees dans le chapitre f. Le domaine de preponderance de cette composante ainsi que les techniques de caracterisations envisageables sont presentees


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  • Détails : 272 P.
  • Annexes : 105 REF.

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