Influence de l'oxydation anodique chromique et de l'usinage chimique sur le comportement en fatigue d'alliages d'aluminium aéronautiques

par Florence Sanchez

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Georges Mankowski.

Soutenue en 1997

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    L’objectif de cette étude est de caractériser l’effet de l’oxydation anodique chromique et de l’usinage chimique sur le comportement en fatigue d’alliages d’aluminium. Les essais de fatigue sont conduits à rapport R égal à 0 ,1 sur diverses géométriques d’éprouvettes en alliages 2024 et 7175. La détermination des facteurs conditionnant la résistance en fatigue s’appuie sur la caractérisation de la microstructure des matériaux et celle des surfaces après les traitements selon des critères de géométrie (facteur de concentration de contrainte), de contraintes résiduelles et de topographie (rugosité). L’oxydation anodique chromique conduit à un abaissement et un nivellement des contraintes à rupture par rapport aux éprouvettes non traitées. Les performances en fatigue après ce traitement sont à associer d’une part aux concentrations de contraintes locales générées par les piqûres développées lors des décapages et, d’autre part à la présence de fissures dans la couche d’oxyde apparues lors du cycle d’effort. De plus, des comportements différents à l’anodisation sont mis en évidence selon l’alliage. La résistance en fatigue après l’usinage chimique dépend de nombreux paramètres opératoires. La topographie de la surface générée par ce procédé semble être le facteur prépondérant pour le comportement en fatigue. Par ailleurs, la présence de placage provoque une diminution des contraintes à rupture par rapport au matériau non plaqué d’autant plus élevée que la contrainte appliquée est faible. La réalisation d’un traitement d’OAC après usinage chimique provoque, de la même manière que dans le cas d’usinage mécanique, un nivellement des performances en fatigue. L’anodisation chromique conduit à une chute des contraintes à rupture qui augmente avec la contrainte appliquée. Les comportements en fatigue des éprouvettes fond d’alvéole usinées chimiquement et traitées ou non par OAC deviennent équivalents au delà d’une certaine durée de vie.

  • Titre traduit

    Influence of chromic acid anodizing and chemical milling on the fatigue strength of aeronautical aluminium alloys


  • Résumé

    This study deals with the influence of chromic acid anodizing and chemical milling on the fatigue strength of aluminium alloys. The fatigue tests are performed in tension-tension loading (R = 0. 1) on specimens with different geometries in 2024 and 7175 alloys. Determination of the main factors conditioning fatigue strength is based on microstructure and surface characterization in terms of stress concentration factor, residual stresses and roughness. Chromic acid anodizing reduces and levels off the ultimate stresses compared with untreated specimens. The fatigue performance after this treatment is to be associated, on one hand, with the local stress concentrations generated by the pitting that develops during pickling, and, on the other, with the presence of cracks in the oxide layer which appears during the load cycle. Moreover, different behaviours with respect to anodizing are highlighted according to the alloy. Fatigue strength after chemical milling is dependent on several experimental parameters. The surface topography generated by this processes seems to be the predominant factor for fatigue behaviour. Moreover, the presence cladding causes a reduction in ultimate stresses compared with the bare material, and the lower applied stress, the greater the reduction. Application of chromic acid anodizing after chemical milling, as after mechanical milling, levels off fatigue performance. The chromic acid anodizing leads to a drop in ultimate stress which increases with applied stress. The fatigue behaviours of chemically milled pocket specimens with or without chromic acid anodizing become equivalent beyond a certain life.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (V-205 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 198-202

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 1997 SAN
  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : N140-SAN
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.