Amorçage et propagation de fissures courtes en fond d'entaille : étude du superalliage base nickel N18 en fatigue fluage à 650°C

par Sylvie Pommier

Thèse de doctorat en Mécaniques et matériaux

Sous la direction de Claude Prioul.


  • Résumé

    Le matériau étudié est le superalliage base nickel n18, élaboré par métallurgie des poudres MDP. La présence d'inclusions exogènes en fond d'entaille peut entrainer l'amorçage très précoce de petites fissures. En premier lieu, un dispositif d'essai a été mis en œuvre pour pouvoir mesurer la propagation à 650°C de fissures semi-elliptique en fond d'entaille dont la taille est comprise entre 100 m et 1 mm. D’autre part une étude approfondie de l'état de contrainte et de déformation dans la structure entaillée, en prenant en compte le comportement élastoviscoplastique du matériau a été conduite. Puis une méthode de calcul du facteur d'intensité des contraintes est proposée pour des fissures semi-elliptiques se propageant sous un gradient de contrainte complexe. En utilisant cette méthode de dépouillement on observe, qu’à même facteur d'intensité des contraintes, les fissures se propagent plus vite en fond d'entaille que dans une éprouvette lisse et cet effet est d'autant plus marqué que le niveau de chargement de l'éprouvette entaillée est important. Cet effet d'entaille est attribué à une variation du niveau d'ouverture des fissures, qui a été étudié dans les éprouvettes lisses, expérimentalement et numériquement, en relation avec le comportement mécanique du matériau. Un modèle semi-analytique est proposé. D’autre part des calculs numériques du niveau d'ouverture ont été effectués dans les éprouvettes entaillées et sont en bon accord avec les résultats analytiques. La correction en terme de facteur d'intensité des contraintes effectif appliquée aux résultats de fissuration expérimentaux permet de retrouver en fond d'entaille les vitesses de fissuration observées sur éprouvettes lisses

  • Titre traduit

    Short crack initiation and growth at the notch root under creep fatigue cycling at 650°C in the nickel base superalloy N18


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Informations

  • Détails : 1 vol. (215 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 63 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 57112
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