Caracterisation du comportement thermomecanique d'alliages de fonderie pendant la solidification. Application a la prevision des defauts de rupture et a la modelisation des transferts de chaleur entre pieces et outils

par FLORENT DECULTIEUX

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de C. LEVAILLANT.

Soutenue en 1996

à l'EMP .

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  • Résumé

    Les proprietes elasto-viscoplastiques de deux alliages d'aluminium ont ete determinees a partir d'essais isothermes de traction / compression dans un domaine de temperatures interessant la criquabilite. Les mesures de modules d'young a des fractions solides elevees ont ete extrapolees dans l'intervalle de solidification a partir d'un modele semi-empirique issu de la metallurgie des poudres. Un essai de mesure de deplacements et d'efforts pendant la solidification a ete developpe. La contraction pendant la solidification ne semble dependre que de la seule dilatation thermique du squelette solide. La simulation numerique du retrait contrarie de l'eprouvette avec les proprietes determinees lors des essais isothermes montre une surestimation de l'effort calcule par rapport a celui mesure. Une diminution du module d'young attribuee a une deterioration de la microstructure pendant la solidification sous contrainte de traction a ete calculee a partir du modele precedent. L'effort calcule a partir ces nouvelles donnees montre un bon accord avec l'experience. Les caracteristiques a rupture de ces memes alliages ont ete mesurees a partir d'essais de traction isothermes. La rupture parait etre initiee par une rupture fragile des joints de dendrites. La contrainte a rupture varie suivant l'inverse de la racine carree de la taille caracteristique de la microstructure (espacement dendritique secondaire). La propagation des microfissures interdendritiques depend de la vitesse de deformation. Enfin un essai de mesure de coefficients de transfert thermique et de lame d'air en moule permanent a ete modelise. Il a permis de caracteriser l'evolution des echanges thermiques aux interfaces pour les alliages etudies et de valider les proprietes materiaux precedemment mesurees


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  • Annexes : 111 REF.

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