Influence de la microstructure sur les propriétés mécaniques de tôles d'aluminium AA5182

par Matthieu Feuerstein

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Helmut Klöcker.

Soutenue en 2006

à Saint-Etienne, EMSE .

mots clés

• Aluminium -- Propriétés mécaniques
• Microstructure (physique)
• Rupture, Mécanique de la

Résumé

Dans cette thèse, des tôles laminées de deux nuances d’aluminium AA5182 ont été analysées : une nuance REF de référence et une nuance SHF avec une plus grande ductilité. Du fait se sa moindre teneur en Fe et en Mn, la nuance SHF a une fraction de particules plus faible que la nuance REF. Les interdistances entre particules sont plus petites selon DT que selon DL. La nuance REF est moins ductile que la nuance SHF et les tôles sont plus ductiles selon DT que selon DL. La première étape du modèle d’endommagement a permis de déterminer le chargement correspondant à la zone strictionnée d’une éprouvette de traction. La deuxième étape du modèle d’endommagement a consisté en la réalisation d’un modèle cellulaire dont la géométrie représente un empilement périodique de particules. Les conditions aux limites appliquées sur cette cellule correspondent au chargement déterminé dans la première étape. Les valeurs de ductilité locale obtenues ont confirmé les tendances expérimentales.

Titre traduit

Relation between microstructure and mechanical properties of AA5182 aluminium sheets

Résumé

In this PhD, two grades of AA5182 aluminium rolled sheets were analyzed: the REF or reference grade and the SHF or super high formability. Due to its least Fe- and Mn-content, SHF grade has a slighter particles fraction than REF grade. Interdistances between particles are smaller along TD than along RD. REF grade is less ductile than SHF grade, and sheets are more ductile along TD than along RD. The first step of the damage model was dedicated to the loading analysis corresponding to the necked area of a tensile sample. The second step of the damage model consisted in a cellular model whose geometry represents a periodic array of particles. The boundary conditions applied to the unit cell correspond to the loading determined in the first step. The predicted values of local ductility confirmed the experimental results.