Développement d'une méthodologie de caractérisation à haute température des alliages métalliques par micro-indentation

par Ali Slimani

Thèse de doctorat en Mécanique avancée

Sous la direction de Mohamed Rachik.

Soutenue en 2012

à Compiègne .


  • Résumé

    Lors des processus de fabrication ou d'assemblage à hautes températures les matériaux métalliques subissent des modifications de leurs compositions chimiques ainsi que de leurs structures, ce qui affecte leurs propriétés et caractéristiques mécaniques locales du matériau. Ces changements microstructuraux dépendent d'une part de la température considérée et d'autre part de l'historique du traitement thermique qu'a subi le matériau. Or, dans la majorité des cas, l'histoire des échanges thermiques, qui dépend de différents paramètres (convection, conduction, rayonnement ) se différencie dans le volume en chaque point du matériau ce qui induit des changements de propriétés locales pour ce dernier. Dans le cadre de cette thèse nous avons exploré la possibilité d'utiliser la microindentation à haute température pour déterminer les lois de comportement des alliages d'aluminium de fonderie. Le modèle de comportement retenue dans le cas de notre étude pour décrire le comportement mécanique des alliages d'aluminium. à haute température est issue du formalisme de viscoplasticité modèle "bicouche", où l'état interne est défini par deux déformations inélastiques. La méthode de descente quadratique de type Levenberg-Marquardt est utilisée pour déterminer un meilleur jeu de paramètres à identifier qui minimise l'erreur entre la courbe simulée et la courbe expérimentale. Comme le soudage est l'application retenue dans le cadre de cette thèse, la méthodologie d'identification développée est appliquée au soudage pour caractériser le comportement mécanique local des joints soudés et identifier divers comportement entre les différentes zones du cordon de soudure.

  • Titre traduit

    Development a methodology of caracterization at high temperature for metal alloys by microindentation test


  • Résumé

    Indentation technique has been used extensively to measure the elastic modulus and hardness of materials. Lt has been instrumented and used successfully to identify other mechanical properties at room temperature. However the extension of this technique for characterization at high temperature is in its beginning. The main goal of my thesis is to characterize cast aluminum alloys using microindentation test at different temperatures. Ln addition to the quantities measured directly from indentation test such as Young modulus and hardness, we also determined the characteristic parameters like work hardening and viscoplasticity parameters at different temperatures. Ln this work, the high temperature indentation tests are combined with inverse analysis to calibrate the constitutive model parameters. Welding is one of the most important metal-joining processes used in diverse industries. However, the very concentrated heat in fusion welding, leads to a local dilatation and metallurgical phase transformation that generate inhomogeneous plastic deformation and residual stresses in the welded parts which can be a source of cracking and fracture problems in welded structures. Ln this study we use the micro indentation technique at different temperature which is a powerful tool to characterise the mechanical properties of a welded bond. The aim of this part is to characterize the differences of the mechanical properties of the different zones of the weld.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 83 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 SLI 2001
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