Étude des mécanismes d'amorçage et de propagation des microfissures en traction-torsion à partir de deux nuances d'un alliage d'aluminium 7175-T7351

par Soeharto Soeharto

Thèse de doctorat en Mécanique Appliquée, Acoustique et Matériaux

Sous la direction de Alain Clérivet.

Soutenue en 1991

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Matériaux -- Fatigue
• Torsion (mécanique)
• Aluminium -- Alliages

Résumé

Deux nuances d'un alliage d'aluminium 7175-T7351 ont été sollicitées en mode mixte de sollicitation (traction-torsion alternées). Les différentes phases de l'amorçage et de la microfissuration ont été étudiées dans le domaine élastique. On constate que la taille de grain joue peu sur ces différentes phases, quelque soit le mode de sollicitation. L'étude de la microfissuration indique que les joints de grain mais aussi, les sous-joints pour la nuance à gros grain par un mécanisme de bifurcation ou/et de branchement des deux pointes de la fissuration. Le mécanisme persiste dans le domaine des fissures longues mais avec des effets négligeables. A ces mécanismes s'associe le mécanisme d'ouverture-fermeture (crack-closure) qui montre que l'ouverture effective diminue lorsque la microfissure (qq. Micron) devient courte puis longue, d'ou un ralentissement de la propagation. Les critères de Tresca et de Von Mises fournissent des résultats qui montrent que plus la composante de traction augmente moins bonne est la tenue en fatigue. Ceci est vrai dans tous les stades de la durée de vie. Le critère de Rankine va à l'encontre. La composante de cisaillement (torsion) entraine un ralentissement de la propagation a cause des modes II et III auxquels s'associe un mécanisme de fermeture (phénomène d'abrasion).

Titre traduit

Study of microcrack initiation an propagation mecanisms in tension-torsion loading for two microstructural types of an aluminium alloy 7175-T73351

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