Thèse soutenue

Effets de revêtements sur les propriétés mécaniques et la tenue en fretting fatigue d'un alliage de titane en ambiance cryotechnique

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Auteur / Autrice : Isabelle Caron
Direction : Philippe BoisseRobert Progri
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Face à des sollicitations mécaniques de plus en plus élevées, on a recours aux traitements et revêtements de surface afin d'améliorer les propriétés tribologiques des alliages. Pour comprendre le comportement d'un contact revêtu et quantifier l'amélioration apportée sur la tenue en fretting fatigue, il apparâit nécessaire de mettre au point une méthode d'analyse du contact revêtu. La détermination de la résistance en fretting fatigue est basée sur la recherche des seuils d'amorçage de fissuration. Des revêtements "tests" (applications de techniques industrielles sans optimisation des conditions de dépôt) déposés sur du Ti6A14V (un dépôt PVD d'argent et un traitement de nitruration ionique), vont nous permettre de mettre au point cette méthode en cryogénie. Du point de vue théorique, la caractérisation mécanique des matériaux traités ou revêtus est délicate du fait de la méconnaissance des paramètres de contact en élasticité. La modélisation prédictive, applicable aux matériaux homogènes (théories de Hertz, Hamilton et Mindlin) basée sur la connaissance du champ de contraintes, nécessite la détermination des paramètres du contact. La méthode proposée préconise pour la détermination des paramètres de contact en élasticité l'utilisation des calculs par éléments finis avec les éléments finis de contact. Pour le calcul du champ de contraintes généré par l'application d'un effort normal, la nature de la couche permettra ou non l'application des formules analytiques de Hertz, l'alternative étant les calculs par éléments finis. Pour l'application des efforts tangentiels, le contact en glissement partiel ne se représente pas de façon simple par le calcul éléments finis, aussi dans ce cas nous maintiendrons les calculs analytiques. De façon générale, c'est la couche dans laquelle se situe le cisaillement maximal qui aura le plus d'influence sur le comportement du matériau multicouche.