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des thèses françaises
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Evolutions microstructurales et endommagement de l'acier a roulements ez100cd17 dans le domaine cryogenique
| Auteur / Autrice : | PATRICIA POUPON-CLAIRET |
| Direction : | Frank Montheillet |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences appliquées |
| Date : | Soutenance en 1996 |
| Etablissement(s) : | Paris, ENMP |
Résumé
Ces travaux ont pour objet l'etude experimentale de l'evolution du comportement de l'acier inoxydable ez100cd17 en fatigue a basse temperature en fonction de ses caracteristiques microstructurales et mecaniques. Cet alliage est utilise pour la fabrication de roulements a billes de turbopompes cryotechniques pour moteurs spatiaux. Dans un premier temps, plusieurs traitements thermiques ont ete realises pour modifier la microstructure (taille, composition, pourcentage des phases). Les influences de l'austenitisation, de la trempe, du passage par le froid et du revenu ont ete considerees. Les relations elaboration - microstructure et microstructure - proprietes mecaniques sont ensuite mises en evidence. Une methode de quantification absolue de phases par diffraction x a ete developpee pour permettre une estimation precise des fractions volumiques des quatre phases presentes dans l'acier. La deuxieme partie rend compte de l'evolution du comportement en fatigue (contraintes residuelles, endommagement) en fonction des microstructures initiales etudiees precedemment. Pour ce faire, des essais cycliques de compression pour un contact elementaire bille/plan a 77k ont ete mis en uvre. Les facteurs limitants pour la tenue en fatigue de contact ont ete determines. L'influence des parametres metallurgiques sur la tenue en fatigue de contact peut etre decrite comme suit: - les gros carbures fragiles sont souvent a l'origine de l'amorcage des fissures de fatigue. Leur morphologie et leur orientation sont preponderantes. - les fins carbures (4 m) ne causent pas d'endommagement. - la composition de la martensite gere les caracteristiques mecaniques (durete, fragilite) de l'acier et son comportement en fatigue. - l'austenite residuelle, presente en faible quantite, n'a pas d'influence significative sur la tenue en fatigue de contact