Essais mécaniques sur les alliages métalliques Utilisation
publicité
Essais mécaniques sur les alliages métalliques Utilisation pour la détermination des lois de comportement et de la microstructure G.Fiorucci Club matériau - CARMA 15/11/2001 Métallurgie Structure et Rhéologie Rhéologie des métaux à froid, à tiède, à chaud, à l’état semi-solide w w Evolution des micro-structures en formage w Couplage rhéologie - microstructure dans les codes de calcul w Thixoformage Observation au microscope optique d’un alliage d’aluminium 1060 en lumière polarisée. Essai de torsion à chaud. Modélisation d’un essai de traction d’une éprouvette multicristalline. Plan Plan w Les essais mécaniques: Pourquoi, comment? • Les Essais mécaniques: pourquoi, w Différents types d’essais: comment? w Utilisation des essais NMF 18 Banc de torsion Les essais mécaniques: Pourquoi, comment? w Les essais mécaniques: Pourquoi, comment? wCaractérisation du comportement des métaux et alliages wCritères de choix wNormes NE 10002-1, ASTM -8-94A, ... pour les essais et les éprouvettes TRACTION w Principe: wEssai d’élongation avec une vitesse de traction imposée (constante ou non) Force Déplacement FL TRACTION w Partie élastique Force FL Déplacement TRACTION w Zone plastique Force FMaxi DH Déplacement TRACTION w Striction: Déformation non homogène Force FMaxi Rupture DH DR Déplacement TORSION w Principe: wEssai de cisaillement avec une vitesse constante de rotation imposée Couple Nombre de tours TORSION w Partie élastique Couple CL Nombre de tours TORSION TORSION w Zone plastique: Écrouissage Couple CMaxi Nombre de tours TORSION w Zone plastique: Adoucissement Couple CMaxi Nombre de tours TORSION Zone plastique: Saturation Couple Nombre de tours Utilisation des essais wMicrostructure: wÉvolution structurale des matériaux (microscopie optique, à balayage ou en transmission) wRelation comportement mécanique/évolution microstructurale wQuantification des phénomènes par analyse d’images répartition des grains recristallisés 250 70 60 200 nombre de grains 50 40 150 30 100 20 50 10 aire (pixels2) 480 440 400 360 320 280 240 200 80 160 NMF 18 120 0 0 40 0 Utilisation des essais wRhéologie: wÉtude des écoulements wLois de comportement σ = f (ε , ε , T ) Utilisationdesdes essais Utilisation essais ∆L ou Γ ,tours) en (σ σ ,εε) wPassage de (F,∆ wRhéologie:: rationnelles) (courbes wTraction: w Étude des écoulements σ = F / S avec S = S ⋅ L / L ∆ L ou Γ ,tours) en (σ σ,εε) w Passage de (F,∆ 0 w Lois de comportement wTorsion: ( Γ 3 σ= 3 + n+ m 2πR 3 ~ ~ ) 0 σ = f (ε , ε , T ) Utilisation des essais wLois de comportement Ex σ = k ε ε& e n m β /T avec − 1 < n < 1 et 0 < m < 1 A température ambiante: n>0.2 et m=0 A chaud (> 0.5 Tf) n=0 et m>0.15
