Le transfert thermique pendant la trempe ; apport du choc thermique des ceramiques

par BEATRICE LEGENDRE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de FREDERIC OSTERSTOCK.

Soutenue en 1997

à Caen .

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  • Résumé

    Le transfert thermique pendant la trempe de materiaux ceramiques, alumine et carbure de silicium, dans l'eau et dans l'huile silicone, a ete etudie selon trois approches complementaires, analytique, experimentale et numerique. D'une part, des valeurs des coefficients de transfert thermique, h, ont ete calculees a partir d'expressions mathematiques decrivant des echanges de chaleur par convection naturelle ou forcee. D'autre part, des valeurs effectives de h ont ete obtenues experimentalement de facon indirecte en determinant, a l'aide de la methode de l'indentation vickers, le maximum de la contrainte thermique transitoire. Ce dernier, en terme de contrainte reduite, est decrit par des expressions empiriques, fonctions du nombre de biot, a partir desquelles h peut etre evalue. Un accord raisonnable avec les valeurs analytiques a ete observe. Parallelement, une etude parametrique a ete realisee par simulation numerique des trempes. Les variations avec la temperature des proprietes physiques et thermiques des echantillons ont ete prises en compte, et pour chaque difference de temperature, une serie de valeurs constantes de h a ete imposee. Les valeurs correspondantes du maximum de la contrainte thermique ont conduit a des contraintes reduites numeriques, egalement fonctions du nombre de biot. La comparaison de ces fonctions numeriques et experimentales montre que la validite des expressions empiriques, desquelles decoulent les fonctions experimentales, depend fortement de la conductivite thermique du materiau trempe. Cette derniere influence en effet la profondeur du gradient thermique.


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Informations

  • Détails : 154 P.
  • Annexes : 79 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
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