Propagation de fissure a haute temperature dans un acier inoxydable austenitique

par JEAN PAUL POLVORA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Roland Piques.

Soutenue en 1998

à l'EMP .

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  • Résumé

    Cette etude porte sur la propagation de fissure a 650c dans un acier inoxydable austenitique de nuance z2 cnd 17-12. Elle est basee sur travail un experimental (37 essais) qui concerne, tout d'abord, des eprouvettes de type ct sollicitees a 650c en fatigue, fluage, fatigue-fluage en force imposee. Ensuite, des tubes fissures avec entaille circonferentielle interne sollicites en flexion 4 points a deplacement impose. En utilisant les outils de la mecanique de la rupture (parametres k, j et c*) et dans le cadre d'une approche globale de la propagation, il s'agit ici de rechercher une methodologie de calcul permettant de prevoir l'evolution d'une fissure. Les observations microscopiques ont permis d'identifier des facies de rupture transgranulaire ou mixte en fatigue et essentiellement intergranulaire en fatigue-fluage et fluage. En fatigue continue, la loi de paris du materiau a 650c relie la vitesse de fissuration a la variation du facteur d'intensite des contraintes. En fluage pur sur eprouvette ct, la vitesse propagation suit une correlation qui la lie a l'evolution du parametre c* qui peut etre estime experimentalement, numeriquement et analytiquement. Les essais de fatigue-fluage avec temps de maintien compris entre 1/2h et 48h ont mis en evidence une acceleration sur la vitesse de fissuration par rapport a la loi de paris obtenue en fatigue continue. Pour t#m 5h, la vitesse diminue puis augmente a nouveau et suit une pente globalement plus raide que la loi de paris du materiau. Ces effets, associes aux observations microscopiques, traduisent l'influence des mecanismes de deformation et de la loi de comportement de fluage sur la cinetique de fissuration. La modelisation des ces essais a partir d'un modele de sommation des vitesses de fatigue et de fluage fourni des resultats satisfaisants quand le parametre c* est evalue a partir de l'estimation simplifiee c*#s. Pour cela, l'evolution de l'endommagement de fluage au cours de l'essai doit etre prise en compte dans le calcul des parametres et dans leur integration.


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  • Détails : 432 P.
  • Annexes : 104 REF.

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