Etude par diffractometrie x du comportement en fatigue d'un alliage d'aluminium-lithium grenaille

par Bertrand Reynier

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Michel Sprauel.

Soutenue en 1993

à Paris, ENSAM .

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Résumé

L'aluminium-lithium est particulierement interessant pour les industries aerospatiales du fait de sa densite reduite et du gain en resistance mecanique. Un nouvel alliage a ete developpe recemment, le 2091, afin de reunir des proprietes de resistance a l'endommagement, a la corrosion sous contrainte et de tenacite. Cependant, avant d'introduire ce nouveau materiau dans la fabrication des avions, on doit prendre soin d'etudier precisement son comportement en fatigue, particulierement apres le grenaillage, qui est un traitement generalement utilise pour accroitre la duree de vie de pieces sollicitees cycliquement. Des tests de flexion trois points ondulee ont ete conduits sur cet alliage grenaille. Les eprouvettes ont ete usinees dans des toles fines, grenaillees et fatiguees sous charge d'amplitude constante (r=0,1). Les contraintes residuelles ont ete principalement evaluees en surface et en profondeur par la diffraction des rayons x et les couches superficielles ont ete enlevees par polissage electrochimique. Les donnees brutes ont ete corrigees afin de tenir compte de la redistribution des contraintes durant le polissage. Par ailleurs, cet alliage contient quinze pour cent de precipites intermetalliques. Les contraintes evaluees par diffraction des rayons x sur la phase alpha de l'aluminium different des contraintes macroscopiques. Un programme base sur un modele micromecanique a ete developpe afin de corriger les donnees mesurees. Les profils de contraintes, obtenus par cette procedure sont compares a ceux obtenus par une autre methode experimentale mecanique et a ceux calcules par une modelisation theorique du grenaillage. Le grenaillage ameliore la duree de vie du materiau mais les contraintes residuelles superficielles sont partiellement relaxees durant les premiers cycles

Titre traduit

X-ray studies of the fatigue behaviour of a shot peened aluminium-lithium alloy

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