Etude des effets de mémoire de pré-écrouissage affectant le comportement mécanique cyclique de matériaux métalliques présentant différents modes de glissement des dislocations

par Gaël Marnier

Thèse de doctorat en Mécanique des solides, génie mécanique, productique, transport et génie civil

Sous la direction de Lakhdar Taleb.

Le président du jury était Franck Morel.

Le jury était composé de Lakhdar Taleb, Franck Morel, Xavier Feaugas, Patrick Villechaise, Clément Keller, Xavier Sauvage, Sylvain Patinet.

Les rapporteurs étaient Xavier Feaugas, Patrick Villechaise.


  • Résumé

    Cette thèse traite des effets de pré-écrouissage, monotone ou cyclique, sur le comportement cyclique et la durée de vie en fatigue (traction-compression à température ambiante). Les matériaux utilisés sont un alliage de nickel-chrome (80-20%), un acier inoxydable austénitique 316L et du cuivre pur. Ils présentent une aisance croissante au glissement dévié ; un paramètre considéré comme majeur pour expliquer les écarts de sensibilité aux effets de mémoire de pré-écrouissage existants entre ces matériaux.Des courbes d'écrouissage cyclique obtenues suite à des chargements multi-paliers sur des échantillons pré-écrouis sont comparées à celles des matériaux vierges. Cette comparaison permet de tracer des cartographies d'effet mémoire. Différents effets y sont observés et leurs origines discutées via une approche par partition de contrainte. Enfin, des essais de fatigue sont effectués pour chaque domaine de mémoire de pré-écrouissage et leurs conséquences sur la durée de vie sont discutées

  • Titre traduit

    Study of the prestrain memory effects impacting the mechanical cyclic behavior of metallic materials presenting different dislocation slip modes


  • Résumé

    This work focuses on the effect of a pre-hardening, either monotonic or cyclic, on the cyclic behavior and the fatigue life during tension-compression tests at room temperature. Materials used are a nickel-chromium alloy (80-20%), a 316L austenitic stainless steel and OFHC pure copper. They present an increasing ease to the cross-slip : a deformation mechanism identified as a key parameter to understand the distinct memory effect sensibilities existing between materials.Cyclic stress-strain curves obtained from sequential loadings on prestrained samples are compared to the ones of virgin materials. Such comparison allows plotting memory effect maps. According to these memory plots, different pre-hardening effects exist and their origins are discussed through a stress-partition analysis. Finally, fatigue tests are carried out for each domain of the prestrain memory and their consequences on fatigue life are discussed


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