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Thèse soutenue

Étude comparée, en régime élastoplastique, de la rupture de l'acier Hadfield Z120M12 et de l'acier 10CD9-10 : approches globales en mécanique de la rupture : aspects physiques et méthodologies expérimentales

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Auteur / Autrice : Mohamed Belhassan
Direction : Colette Servant
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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L'objectif de la présente thèse est de préciser certains aspects de la rupture de deux aciers présentant des structures métallurgiques fondamentalement différentes et de porter un jugement sur certains types d'essais pratiques pour déterminer la ténacité des aciers ductiles. Les deux aciers étudiés dans ce travail sont: un acier austénitique au manganèse de type Hadfield Z120M12. Un acier a moyenne résistance au chrome-molybdène de structuremartensito-bainitique obtenue après un traitement de revenu. Cette étude se compose de deux grandes parties: la première partie à caractère physique a pour objet d'étudier les aspects structuraux et fractographiques des éprouvettes après rupture, dans le cas de ces deux aciers, d'abord en traction monotone et ensuite en traction-ouverture (essai de j#1#c). On essaie alors de corréler les résultats obtenus avec l'aspect microscopique des ruptures. On explicite ainsi, des ruptures à caractère fragile pouvant survenir dans le cas de l'acier Z120M12 qui par ailleurs a un comportement ductile, en comparaison avec celles toujours du type ductile dans le cas de l'acier 10CD9-10. La deuxième partie à caractère mécanique consiste à évaluer la ténacité de ces deux aciers. Pour se faire nous avons adopté la méthodologie des critères globaux de la rupture. Les deux criteres étudiés sont l'intégrale j de rice et le concept de l'énergie équivalente de Witt. Plusieurs méthodes, basées sur ces deux critères, ont été appliquées en vue de déterminer le paramètre critique a l'amorçage j#1#c et la ténacité apparente k#b#d. En particulier, une nouvelle méthode de détection de l'amorçage sur une seule éprouvette a été mise au point au cours de ce travail: c'est une méthode extensometrique, basée sur l'utilisation d'une jauge de déformation collée au voisinage de la pointe de la fissure. Le point d'amorçage de la propagation stable est détecté en analysant la réponse de la jauge au cours de la déformation plastique