Microstructure et endommagement d'une liaison bimétallique élaborée par soudage-diffusion

• Auteur / Autrice : Vincent Rougier
• Direction : André Pineau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microstructure (physique)

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Soudage

Acier

Résumé

Le travail porte sur des jonctions bimétalliques obtenues par soudage-diffusion. Les joints étudiés sont des assemblages entre l'acier de cuve faiblement allié 16mnd5 et l'acier inoxydable 316ln. L'objectif principal de l'étude est la mise en oeuvre d'une méthodologie d'essais pour caractériser la résistance à la rupture de ce type de jonction. Le sujet comporte deux aspects essentiels. Tout d'abord, une étude metallurgique des joints permet d'identifier la nature et le rôle des phases et des particularités microstructurales en présence à la jonction 316ln/16mnd5. Cette étude permet de développer des techniques de caractérisation propres aux jonctions bimétalliques de ce type (met, sdl, nra, analyse d'images). Ensuite, une caractérisation mécanique de l'endommagement à l'aide d'éprouvettes axisymetriques entaillées a permis de définir et de comprendre les mécanismes de rupture de ces liaisons. La rupture interfaciale des joints provient de l'apparition, après soudage, d'inclusions d'oxydes à l'interface originelle, ce qui est un phénomène inhérent à ce type d'assemblage. L'utilisation du calcul par élément finis, prenant en compte les gradients de comportement dus à la diffusion du carbone a permis d'appliquer des modèles de l'approche locale de la rupture ductile (Gurson, Thomason) afin de modéliser l'endommagement au jonctions bimétalliques. Ces modèles permettent de prévoir les déformations à rupture et de simuler la dispersion expérimentale de ces déformations à rupture à partir de l'hétérogénéité de distribution des inclusions a l'interface. L'ensemble de la méthodologie demeure transposable à d'autre types de joints et de sollicitations.