Effet de la microstructure sur la formabilité des alliages de titane
Auteur / Autrice : | Cai Hu |
Direction : | Lionel Léotoing |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie mécanique |
Date : | Soutenance le 23/11/2021 |
Etablissement(s) : | Rennes, INSA |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Sciences pour l'ingénieur (Rennes) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de génie civil et génie mécanique (LGCGM) |
Jury : | Président / Présidente : Hervé Laurent |
Examinateurs / Examinatrices : Lionel Léotoing, Hervé Laurent, Pascale Balland, Franck Tancret, Laurence Giraud-Moreau, Philippe Castany | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Balland, Franck Tancret |
Mots clés
Résumé
Les alliages de titane sont très utilisés dans plusieurs secteurs industriels (aéronautique, biomédical, ... ) en raison d'une résistance mécanique spécifique élevée, d'une très bonne résistance à la corrosion et de leurs performances à haute température.Les propriétés mécaniques telles que la ductilité ou encore la formabilité sont largement dépendantes de leur microstructure. Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique des alliages de titane β métastables de plus en plus utilisés dans les applications aéronautiques, en remplacement des alliages de titane α + β. L'objectif est d"étudier l'influence de la microstructure, en particulier la texture, sur la formabilité de ces matériaux. Les alliages β métastables Ti21S et Ti5553 ont été sélectionnés. Une caractérisation mécanique (écrouissage et formabilité) de différentes microstructures est tout d'abord effectuée à partir d'une campagne d'essais de traction uniaxiale. Les résultats obtenus montrent que le taux de laminage et la précipitation α affectent la formabilité. Un modèle numérique de type M-K est ensuite proposé afin de prédire des courbes limites de formage complètes pour les différentes microstructures étudiées. Une campagne expérimentale avec un dispositif de mise en forme de type Marciniak est enfin menée pour la nuance Ti21S afin de discuter le caractère prédictif du modèle proposé.