Détermination des paramètres influant sur le phénomène d’endommagement par fatigue thermique des moules en fonderie sous pression d’aluminium

par Farid Medjedoub

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Farhad Rezaï-Aria.

Soutenue en 2004

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Comprehension and assessments of parameters influencing thermal fatigue damage of high pressure die casting dies


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  • Résumé

    Lors de cette étude, un banc de fatigue thermique a été mis au point pour conduire des essais sur une éprouvette cylindrique en acier X38CrMoV5 de dureté 42-47 HRC. Diverses conditions d'essai ont été investiguées, la température maxi du cycle thermique (500 à 685°C), et la vitesse de chauffage (0. 7 à 6. 5 s). L'effet de ces paramètres sur le dommage a été étudié. La densité et la morphologie des réseaux de faïençage ont été quantifiées par analyse d'images. Des champs de T, s et e ont été calculés par simulation numérique en conditions thermoélastoplastiques (ABAQUS). Des éprouvettes instrumentées ont permis de déterminer les gradients thermiques en surface et en profondeur pour différentes conditions de sollicitation. Une nouvelle approche a été choisie pour déterminer la densité de flux de chaleur imposée sur l'éprouvette maillée. Ces densités ont été d'abord estimées par la méthode adimensionnelle développée dans le laboratoire. L'oxydation joue un rôle important dans la formation de faïençage et dans la propagation de fissures. Il est montré que la densité de faïençage suit une variation sigmoïdale en fonction du Ncycles. La densité de faïençage maxi reste indépendante de Tmax. En revanche, elle est influencée par la vitesse de chauffage. Une relation quasi-linaire entre la densité de faïençage et la densité de flux thermique est mise en évidence. Quand la vitesse moyenne de chauffage dépasse un certain seuil, la densité de faïençage reste inchangée. A l'aide d'un calcul simplifié, l'évolution de la densité de faïençage en fonction de condition de sollicitation est expliquée par la différence de déformation thermomécanique des couches d'oxydes et de l'acier de base.

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Informations

  • Détails : 4 vol. (131 p.)
  • Annexes : Bibliographie 91 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : N140-MED
  • Bibliothèque : Mines ParisTech. Bibliothèque.
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