Usure par fretting d'un contact acier inoxydable / acier inoxydable sous hautes temperatures

• Auteur / Autrice : Radoslaw Rybiak
• Direction : Siegfried Fouvry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Fretting
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acier inoxydable

Corrosion de contact

Résumé

L’usure par fretting qui est considérée comme une nuisance dans plusieurs branches de l’industrie telles que l’aéronautique, l’industrie nucléaire, etc. , consiste en la dégradation de la surface en contact résultant de l’usure qui nécessite une rémise en état ou un remplacement des éléments des machines. Elle est définie comme l’usure qui a lieu pendant un mouvement oscillatoire de faible amplitude entre deux solides apparement immobiles sous une charge normale à la surface de contact. Un tel phénomène est observé surtout dans les assemblages soumis à des vibrations. Dans le cadre de la Thèse, on a étudié le couple tribologique acier Jethete M152 contre acier A-286 à des temperératures élevées afin de créer des conditions identiques à celles qui existent dans un système d’aube de redresseur à calage variable (RCV) d’un compresseur à haute pression d’un moteur double corps-double flux GE90-115B (Fig. 1). En faisant l’analyse des conditions de travail dans un système RCV on peut considérer le processus d’usure d’une douille (eng. Bushing) stationnaire en contact avec un pivot d’aube (vane trunnion) de redresseur. Le mécanisme d’usure correspond à un processus de fretting torsion. Cependant, dans la thèse, on a étudié un fretting type de glissements alternés entre la douille et le pivot sous une sollicitation normale équivalente à une force d’interaction induite par un flux d’air. En effet, nos moyens expérimentaux actuels ne nous permettent pas d’étudier les phénoménes d’usure par torsion. Le mémoire est composé de quatre chapitres. Dans le premier chapitre on réalise une synthèse bibliographique du phénoméne fretting. La problèmatique industrielles est détaillée. Dans le 2ème chapitre sont présentés les matériaux utilisés, les moyens experimentaux utilisés ainsi que le formalisme mécanique et ainsi que la méthode de calcul du volume d’usure. Dans le 3ème chapitre l’auteur mène une discussion sur les résultats de fretting sous des sollicitations invariables avec une prise en considération de l’effet de la température sur le comportement tribologique du système étudié. Une analyse approfondie de l’évolution de l’interface en fonction de la température y est présentée. Dans le 4ème chapitre l’usure par fretting est étudiée pour des sollicitations variables équivalentes à celles qui agissent dans le système RCV. On discute de la dynamique d’évolution du troisième corps sous une température variable pendant un seul essai de fretting. Une carte de fretting-usure de l’activation de la couche ‘glaze’ en fonction de la température, de l’amplitude de déplacement et de pression est présentée. En utilisant la propriété d’additivité de l’énergie dissipée, une loi ‘composite’ de l’usure est introduite.