Amorcage de fissure a haute temperature dans un acier inoxydable austenitique

par Lucien Laiarinandrasana

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Roland Piques.

Soutenue en 1994

à Paris, ENMP .

mots clés

Résumé

L'étude porte sur l'amorçage de fissure a 600c et 650c, dans un acier inoxydable austénitique de la nuance z2 CND 17 12. Les lois de comportement de la tôle étudiée ont été recalées par rapport aux données existantes. Quarante essais ont été effectues sur des éprouvettes CT, sollicitées en fatigue continue a force ou ouverture imposées, fluage, relaxation, fatigue fluage, fatigue relaxation. L'amorçage est défini comme une avancée de la fissure d'environ la taille moyenne de grain du matériau, détectée par la méthode de suivi électrique (DDP). Les surfaces de rupture ont été examinées au microscope (MEB). Les données expérimentales ont été comparées aux calculs par éléments finis ainsi qu'aux champs analytiques théoriques. L'identification d'une loi de paris en fatigue continue et d'une corrélation unique en fluage entre le temps a l'amorçage et le paramètre c*#h est établie. En fluage, l'amorçage de fissure est interprété avec une loi incrémentale d'endommagement et la notion de dommage critique. Pour les essais de fatigue-fluage, les vitesses de fissuration a l'amorçage observées sont supérieures a celles de la loi de paris en fatigue continue. L'amorçage de fissure est interprété suivant deux régimes: soit en munissant la loi de paris d'un terme d'accélération quand le temps de maintien est inférieur a un temps de transition calcule, soit, dans le cas contraire, en calculant une contribution du fluage par des paramètres de chargement du type c*#h. Les essais de fatigue-relaxation présentent des vitesses de fissuration a l'amorçage qui sont inférieures a celles des essais de fatigue-fluage équivalents. Pour des temps de maintien suffisamment importants et en diminuant la température, il n'y a plus d'effet du maintien dans la mesure ou la vitesse de fissuration est égale a celle calculée avec la loi de paris

Titre traduit

Crack initiation at high temperature in austenitic stainless steel

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