Interet de la diffraction neutronique dans la caracterisation des contraintes residuelles de depots d'alumine de grande epaisseur obtenus par torche plasma

par BOUCHAIB ELHAMDI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Lodini.

Soutenue en 1995

à Reims .

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  • Résumé

    Notre etude a consiste a caracteriser la microstructure et l'etat de contraintes dans les depots d'alumine realises par projection plasma sur l'acier z38cdv5 et a etudier l'influence d'un cyclage thermique en presence ou non d'une sous-couche de liaison de nicral entre les deux materiaux. Nous avons utilise differentes techniques complementaires: la diffraction des neutrons, la diffraction des rayons x, la methode du trou incrementale et la methode des elements finis. Nous avons mis en place une methodologie de caracterisation utilisant pour la premiere fois la technique de la diffraction des neutrons. Cette technique entierement non destructive evite un usinage de la surface qui est tres delicat dans le cas des depots ceramiques. L'etude de la microstructure des depots plasma d'alumine a ete realisee par diffraction neutronique et diffraction des rayons x. Les valeurs experimentales des constantes d'elasticite de l'acier et de l'alumine obtenues par flexion quatre points sont comparees a celles obtenues a partir des modeles theoriques de voigt, reuss, kroner et eshelby. La methode du trou incrementale a permis la determination de la repartition des contraintes en fonction de la profondeur dans le depot d'alumine, dans la sous-couche de nicral, dans l'acier et aux interfaces. Le passage de l'etat de deformation enregistrees a l'aide des jauges d'extensometrie a l'etat de contraintes de la couche enlevee est assure par des coefficients de calibration calcules par la methode des elements finis. Les mesures obtenues par ces differentes techniques experimentales montrent des resultats relativement coherents et complementaires. L'augmentation importante des contraintes dans l'acier au niveau de l'interface lors de la variation de la temperature est due essentiellement a la difference des caracteristiques thermiques et mecaniques entre ces deux materiaux. Cette concentration de contraintes est diminuee par la presence de la sous-couche de nicral de caracteristiques thermiques et mecaniques intermediaires


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Informations

  • Détails : 135 P.
  • Annexes : 89 REF.

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