Contraintes résiduelles introduites par des opérations de parachèvement de l'état de surface sur un acier de construction

par David Gognau

Thèse de doctorat en Physique. Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean Lopitaux.

Soutenue en 2003

à Rouen .

mots clés

• Rayons X -- Diffraction
• Contraintes résiduelles
• Rugosité
• Acier ferritique
• Meulage
• Polissage
• Machines d'essai

Résumé

Ce travail porte sur la caractérisation des états de surface et de contraintes résiduelles associés à différents types d'usinage comme la rectification, le meulage et le brossage. Cette étude est menée sur un acier soudable à bas carbone. La caractérisation des états de surface est réalisée par rugosimètrie 2D, les contraintes résiduelles sont déterminées par la méthode de diffraction des rayons X. Après avoir consacré une partie à l'optimisation et à la validation des méthodes et procédures expérimentales, nous étudions les effets de chacun des types d'usinage précédemment cités sur l'état de surface et sur les contraintes résiduelles. Nous étudions tout d'abord les effets de la rectification, en particulier l'influence du dressage de la meule. En ce qui concerne le meulage, nous distinguons le cas du meulage manuel de celui réalisé à l'aide d'un banc d'essai. Nous étudions ensuite les effets du brossage et terminons par l'étude des effets du couplage meulage-brossage

Titre traduit

Residual stresses introduced on low carbon steel during state of surface improvement operations

Résumé

This work deals with the characterization of states of surface and residual stresses associated to various types of machining: truing, grinding and brushing. This study is led on low carbon steel. States of surface are characterized by 2D roughness measurement and residual stresses are determined by X-rays diffraction. After having dedicated a part to optimisation and validation of the experimental methods and procedures, we study the effects of each of the types of machining previously quoted on the states of surface and on the residual stresses. We study first of all the effects of truing then those of grinding. We distinguish manual grinding of grinding realized by means of a test rig. We study then the brushing and end by the study of grinding - brushing coupling.