Thèse soutenue

Microstructure et modélisation du comportement en fatigue uniaxiale et multiaxiale d'un alliage de titane biphasé
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Auteur / Autrice : Xavier Feaugas
Direction : Michel Clavel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique appliquée, acoustique et matériaux
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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Le propos de ce travail est de contribuer à la compréhension du comportement mécanique d'un alliage de titane biphasé (Ti-6246 forgé β) en fatigue oligocyclique sous chargements proportionnels et non proportionnels dans une gamme de températures comprises entre 300 K et 773 K. En associant les notions de contrainte interne et de contrainte effective à une étude statistique du comportement des dislocations en microscopie électronique à transmission (MET), la plupart des phénomènes observés en fatigue uniaxiale et biaxiale a pu être expliquée. Parmi les résultats les plus significatifs on retiendra particulièrement les faits suivants: la plasticité est essentiellement confinée dans la phase ; le cisaillement de la phase Ti3A1 est à l'origine de la localisation de la déformation dans des bandes de glissement prismatique (T < 500 K) ; la délocalisation du glissement est corrélée à l'activation du glissement dévié ; l'adoucissement des contraintes internes (T < 500 K) résulte de la multiplication du nombre de bandes de glissement en fonction de la déformation plastique cumulée ; l'adoucissement des contraintes effectives (T > 500 K) est associé au cisaillement de la phase Ti3A1, mais aussi à l'activation du glissement dévié (annihilation des dislocations vis de type <a>) ; et enfin le surécrouissage (ET à 300 K et p/2 = 0,7%, TTQ pour T > 650 K) résulte d'une activité particulière du glissement <c+a>. Afin de prendre en compte les différents niveaux d'hétérogénéité de la microstructure lors de l'étude du comportement de l'alliage nous avons développé une approche micromécanique. Celle-ci, nourrie des différentes observations à l'échelle microstructurale (MET) et à l'échelle macroscopique (sollicitations cycliques uniaxiales et biaxiales) nous a permis, en particulier, de cerner le rôle de la redistribution des contraintes internes sur l'adoucissement cyclique.