Estudo sobre a estampabilidade, no estado solido, da liga de aluminio A5052 tixofundida e viabilidade da sua tixoestampagem

par Gisele Puime Pires

Thèse de doctorat en Mécanique de l'ingénieur

Sous la direction de Robert Arrieux.

Soutenue en 2005

à l'Université Savoie Mont Blanc .


  • Résumé

    Ce travail présente une analyse de la viabilité de l'emboutissage, a l'état semi-solide, de tôles d'alliage A5052. Pour l'obtention des tôles thixo-fondues, tôles commerciales laminées ont été soumises au procédé de fonte partielle, utilisant différentes températures et temps de traitement, avec I'objectif d'analyser I'aptitude à I'emboutissage des tôles a I'état solide. Les microstructures des tôles ont été caractérisées, les résultats ont montré une bonne homogénéite de la structures dans les échantillons. Les propriétés mécaniques des plaques ont été caractérisées, Ie matériau thixo-fondu (obtenu par fonte partielle) présente des différences par comparaison aux tôles laminées. Pour caractériser I'aptitude à l'emboutissage, des essais d'Erichsen ont été exécutés et les courbes limites de formage des différents types de tôles, a l'état laminé, recuit et thixo-fondu, ont été déterminées par la méthode Marciniak et une méthode d'analyse d'image pour obtenir les déformations principales à l'apparition de la striction des différents types de matériaux. Les résultats ont montré que les plaques thixo-fondues présentent une bonne formabilité, d'un niveau comparable à celIe des tôles recuites. La caractérisation des structures spaciales des pâtes thixo-fondues a montré la présence d'agglomérats tridimensionnels de particules solides globulaires, présentant des inter-actions évidentes entre elles, indiquant ainsi la possibilité qu'a la structure de supporter des contraintes de tension. Pour les essais de formage a l'état semi-solide, une matrice a été spécialement conçue pour imposer des conditions de déformations sévères. Les tôles ont été embouties par thixo-formage et comparées aux échantillons déformés par emboutissage à chaud. II a été observé que Ie thixo-emboutissage est un procédé parfaitement viable, exigeant des efforts largement inférieurs a ceux développés en emboutissage de tôles a I'état solide conventionnel et donnant des produits d'excellente qualité

  • Titre traduit

    A study about the drawing ability, in the solid state, of the aluminium alloy A5052 thixocast and viability of its thixodrawing


  • Résumé

    This work presents an analysis of the viability of drawing A5052 sheets in the semi-solid state. Initially, to produce thixocast sheets, rolled commercial sheets were submitted to partial melting by different temperatures and holding times, to analyse the sheets draw ability in the solid state. The parameters utilised were: 627°C for 5 and 10 minutes, and 634°C, for 5 and 15 minutes, in sheets of 0,8 mm; 624°C for 5 and 10 minutes, and 631°C for 5 and 15 minutes, in sheets of 2,0 mm; and 625, 630 and 635°C for 15 minutes in sheets of 4,0 mm thickness. The sheets had their microstructure characterised; results showed high homogeneity of the structure throughout the test piece. Mechanical properties of the thixocast material (obtained by partial melting) were also characterised, showing significant differences when compared to the rolled condition. For drawing ability characterisation, Erichsen tests were performed and forming limit diagrams of the sheets in the rolled, annealed and thixocast states were obtained, using Marciniak's technique and image analysis to obtain the main deformations of the alloy in the different conditions. Results showed that the thixocast material shows good formability, similar to the annealed material. Characterisation of the spatial structure of thixocast slurry showed the presence of tridimensional agglomerates of globular solid particles, with evident interaction among globules, indicating the possibility of the structure to stand tensile stresses. Therefore, for thixodrawing tests, a die was especially designed to impose severe flow conditions. The sheets were formed by thixodrawing (temperatures above the solidus) and compared to hot drawing tests. It was observed that thixodrawing is a perfectly viable process, requiring lower forces than conventional solid processing and resulting in excellent finishing products

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Informations

  • Détails : 1 vol. (236 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 109 réf.

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