Etude des interactions fatigue-fluage-oxydation sur l'endommagement du superalliage monocristallin AM1 PDF Download
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Author: Philippe Perruchaut
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Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
LE SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN BASE NICKEL AM1 A ETE CHOISI POUR LA FABRICATION DES AUBES DE TURBINE HP DU MOTEUR M-88 CONCU PAR SNECMA POUR EQUIPER LE RAFALE. POUR DES RAISONS DE PROTECTION CONTRE L'OXYDO-CORROSION, CES AUBES SONT REVETUES D'UN DEPOT D'ALUMINIURE MODIFIE PAR LE CHROME DE TYPE C1A. CES ELEMENTS DE STRUCTURE SONT SOUMIS A DES SOLLICITATIONS COMBINEES DE FATIGUE ET DE FLUAGE DANS UN ENVIRONNEMENT AGRESSIF A HAUTE TEMPERATURE QUI VONT ENGENDRER LES PROCESSUS DE DEGRADATION DU MATERIAU. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE DETERMINER LES PARAMETRES MECANIQUES, MICROSTRUCTURAUX ET ENVIRONNEMENTAUX QUI GOUVERNENT LES PROCESSUS DE DEGRADATION A 950C DE L'AM1, QU'IL SOIT REVETU OU NON REVETU. POUR CELA, UNE IMPORTANTE ANALYSE EXPERIMENTALE A ETE EFFECTUEE SUR LA BASE D'ESSAIS DE FATIGUE AVEC OU SANS TEMPS DE MAINTIEN DE LA CHARGE, DANS L'AIR ET SOUS VIDE SECONDAIRE. LES TRAVAUX EFFECTUES ONT PERMIS DE CERNER L'INFLUENCE RESPECTIVE DES POROSITES, DU REVETEMENT, DE L'OXYDATION, DU RAPPORT DE CHARGE ET DE LA FREQUENCE DE SOLLICITATION SUR L'ENDOMMAGEMENT DU MATERIAU. CELA NOUS A CONDUIT NOTAMMENT A PROPOSER DE PRENDRE EN COMPTE LE CARACTERE FORTEMENT VISCOPLASTIQUE DU MATERIAU A 950C POUR EXPLIQUER L'EFFET DE FREQUENCE RENCONTRE SUR LES DUREES DE VIE. LES RESULTATS DE L'ANALYSE EXPERIMENTALE ONT PERMIS EGALEMENT DE FAIRE UNE ANALYSE CRITIQUE DE DEUX MODELISATIONS DEVELOPPEES JUSQU'ALORS POUR DECRIRE LES DUREES DE VIE DE CE MATERIAU.
Author: Philippe Perruchaut
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Languages : fr
Pages : 198
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LE SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN BASE NICKEL AM1 A ETE CHOISI POUR LA FABRICATION DES AUBES DE TURBINE HP DU MOTEUR M-88 CONCU PAR SNECMA POUR EQUIPER LE RAFALE. POUR DES RAISONS DE PROTECTION CONTRE L'OXYDO-CORROSION, CES AUBES SONT REVETUES D'UN DEPOT D'ALUMINIURE MODIFIE PAR LE CHROME DE TYPE C1A. CES ELEMENTS DE STRUCTURE SONT SOUMIS A DES SOLLICITATIONS COMBINEES DE FATIGUE ET DE FLUAGE DANS UN ENVIRONNEMENT AGRESSIF A HAUTE TEMPERATURE QUI VONT ENGENDRER LES PROCESSUS DE DEGRADATION DU MATERIAU. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE DETERMINER LES PARAMETRES MECANIQUES, MICROSTRUCTURAUX ET ENVIRONNEMENTAUX QUI GOUVERNENT LES PROCESSUS DE DEGRADATION A 950C DE L'AM1, QU'IL SOIT REVETU OU NON REVETU. POUR CELA, UNE IMPORTANTE ANALYSE EXPERIMENTALE A ETE EFFECTUEE SUR LA BASE D'ESSAIS DE FATIGUE AVEC OU SANS TEMPS DE MAINTIEN DE LA CHARGE, DANS L'AIR ET SOUS VIDE SECONDAIRE. LES TRAVAUX EFFECTUES ONT PERMIS DE CERNER L'INFLUENCE RESPECTIVE DES POROSITES, DU REVETEMENT, DE L'OXYDATION, DU RAPPORT DE CHARGE ET DE LA FREQUENCE DE SOLLICITATION SUR L'ENDOMMAGEMENT DU MATERIAU. CELA NOUS A CONDUIT NOTAMMENT A PROPOSER DE PRENDRE EN COMPTE LE CARACTERE FORTEMENT VISCOPLASTIQUE DU MATERIAU A 950C POUR EXPLIQUER L'EFFET DE FREQUENCE RENCONTRE SUR LES DUREES DE VIE. LES RESULTATS DE L'ANALYSE EXPERIMENTALE ONT PERMIS EGALEMENT DE FAIRE UNE ANALYSE CRITIQUE DE DEUX MODELISATIONS DEVELOPPEES JUSQU'ALORS POUR DECRIRE LES DUREES DE VIE DE CE MATERIAU.
Author: Vincent Bonnand
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 246
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Book Description
Les aubes de turbine en superalliage monocristallin AM1 revêtu C1A sont des pièces soumises à des chargements sévères. L’objectif de ce travail de recherche était de simuler en laboratoire, et de manière contrôlée, les chargements thermiques et mécaniques les plus réalistes possibles, et de vérifier, d’une part, la justesse du modèle de comportement en multiaxial et en non-isotherme, et d’autre part de celle du modèle de prévision de durée de vie. Pour cela, une installation de Fatigue Thermo-Mécanique de traction-torsion a été développée faisant appel à une procédure expérimentale particulière, ce type d’essai consistant à piloter en déformation mécanique lors d’un cyclage thermique (de 650°C à 1100°C dans notre cas). L’anisotropie du monocristal, conduisant à une hétérogénéité de la déformation dans le cas d’une sollicitation de torsion, requiert des simulations par Eléments Finis 3D, pour lesquelles il a été nécessaire de développer dans le code de calcul ZéBuLoN un algorithme de calcul capable d’assurer une bonne correspondance avec l’essai de Fatigue Thermo-Mécanique. Les simulations effectuées avec un modèle de viscoplasticité cristalline sont en bon accord avec l’expérience pour différents chargements mécaniques. Les durées de vie et la localisation de l’amorçage de fissure ont été comparées avec succès avec celles obtenues par un modèle avec interaction fatigue-fluage-oxydation, excepté dans le cas de chargement de torsion à fort niveau. Des essais complémentaires de torsion à 950°C ont également été réalisés en couple imposé. Ceux-ci ont exhibé un phénomène de rochet qui peut sembler a priori surprenant pour un chargement de torsion alternée, et qui a pu être modélisé par l’usage d’une version asymétrique du modèle de comportement. Le dépouillement de ces essais a irrévocablement évoqué une mise en défaut du modèle d’endommagement, et de manière plus marquée que pour les essais anisothermes.
Author: Jonathan Cormier
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3031639375
Category :
Languages : en
Pages : 1121
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Author: FRANCK.. GALLERNEAU
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 196
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L'OBJECTIF DE LA THESE EST DE DEVELOPPER UN MODELE D'ENDOMMAGEMENT A HAUTE TEMPERATURE POUR MATERIAUX ANISOTROPES QUI PUISSE DECRIRE LES EVOLUTIONS DES DOMMAGES DE FATIGUE, DE FLUAGE ET D'OXYDATION, AINSI QUE LEURS INTERACTIONS. LA NATURE DU TRAVAIL EST A LA FOIS EXPERIMENTALE ET THEORIQUE. LA PARTIE EXPERIMENTALE EST DESTINEE A CARACTERISER LA DUREE DE VIE EN FATIGUE DU SUPERALLIAGE MONOCRISTALLIN AM1 (REVETU DE SA PROTECTION INDUSTRIELLE C1A) POUR DIFFERENTES CONDITIONS DE CHARGEMENT ISOTHERME (PLUSIEURS FREQUENCES, ESSAIS AVEC TEMPS DE MAINTIEN...). PAR AILLEURS, L'ANALYSE PAR MICROSCOPIE OPTIQUE OU ELECTRONIQUE A BALAYAGE DES MECANISMES D'ENDOMMAGEMENT, NOTAMMENT CEUX INDUITS PAR LA PROTECTION, PERMET DE DEGAGER LES PARAMETRES A PRENDRE EN COMPTE DANS LA MODELISATION. LA PARTIE THEORIQUE CONSISTE TOUT D'ABORD A DEVELOPPER, DANS LE CADRE DE LA MECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS, UN MODELE GENERAL D'ENDOMMAGEMENT ANISOTROPE POUR MATERIAUX ANISOTROPES, QUI REND COMPTE DE L'ANISOTROPIE MATERIELLE ET AUSSI CELLE INDUITE PAR L'ENDOMMAGEMENT. UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE PREVISION DE DUREE DE VIE AVEC INTERACTION FATIGUE-FLUAGE-OXYDATION EST EGALEMENT PROPOSE. LA DIFFERENCIATION DES PHASES DE MICROAMORCAGE ET MICROPROPAGATION DANS LES PROCESSUS D'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE PERMET DE TENIR COMPTE DE L'ETAT DE SURFACE DU MATERIAU SUR LA DUREE DE VIE A L'AMORCAGE DES MICROFISSURES DANS L'ALLIAGE DE BASE. LES PREVISIONS DE DUREE DE VIE D'ESSAIS ISOTHERMES FAISANT INTERVENIR LES EFFETS COMPLEXES DE CUMUL DES DOMMAGES, MAIS AUSSI D'ESSAIS DE FATIGUE THERMOMECANIQUE OBTENUS PAR D'AUTRES LABORATOIRES, SONT EN BON ACCORD AVEC L'EXPERIENCE
Author: Christophe Carbou
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 241
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CETTE ETUDE PORTE SUR LE COMPORTEMENT EN FISSURATION A 750\C DE SUPERALLIAGES A BASE DE NICKEL POUR DISQUES DE TURBINE. CES ALLIAGES AVAIENT SURTOUT ETE AMPLEMENT ETUDIES JUSQU'AUX TEMPERATURES DE 600-650\C MAIS LE DEVELOPPEMENT DES NOUVEAUX MOTEURS NECESSITE UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES INTERACTIONS POSSIBLES ENTRE LES DIFFERENTS FACTEURS QUE SONT LA FATIGUE, LE FLUAGE ET L'OXYDATION QUI GOUVERNENT L'ENDOMMAGEMENT AUX PLUS HAUTES TEMPERATURES. A 750\C, LE MODE DE FISSURATION INTERGRANULAIRE ENTRAINE UNE FORTE SENSIBILITE DES ALLIAGES AUX PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX. UNE ETUDE DE FOND A ETE CONDUITE SUR LES INTERACTIONS FATIGUE-FLUAGE SUR UNE MICROSTRUCTURE DE REFERENCE D'UN ALLIAGE : L'ASTROLOY ATGP3. LES TENDANCES OBSERVEES ONT ETE VALIDEES SUR D'AUTRES MICROSTRUCTURES DE CE MATERIAU OU SUR D'AUTRES ALLIAGES : LE N18 OU SUR LE NR3 RECEMMENT DEVELOPPE PAR L'ONERA. L'ETUDE A ETE ABORDEE EN DECOUPLANT LES EFFETS DE FLUAGE ET D'OXYDATION, TOUS DEUX THERMIQUEMENT ACTIVES, PAR UNE CARACTERISATION EN FATIGUE-FLUAGE SOUS VIDE. LA METHODE EXPERIMENTALE MISE AU POINT, BASEE SUR LE SUIVI ELECTRIQUE DE LA FISSURE, A PERMIS DE DISTINGUER LA PROPAGATION A CHAQUE REMISE EN CHARGE DE CELLE SURVENANT PENDANT LE PALIER POUR LES SPECTRES DE CHARGEMENT TRAPEZOIDAUX APPLIQUES. DES INTERACTIONS ENTRE L'ENDOMMAGEMENT CYCLIQUE ET STATIQUE ONT AINSI PU ETRE IDENTIFIEES ET QUANTIFIEES POUR ABOUTIR A UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE PROPAGATION QUI INTEGRE LES PARAMETRES DE FISSURATION QUE SONT LA FORME DU SPECTRE DE CHARGEMENT ET LE FACTEUR D'INTENSITE DE CONTRAINTE. PAR AILLEURS, DES ESSAIS SOUS AIR ONT ETE CONDUITS POUR PERMETTRE D'IDENTIFIER LES EFFETS COMPLEXES DE L'ENVIRONNEMENT A 750\C. L'EVOLUTION DE LA PRECIPITATION GAMMA PRIME INTRAGRANULAIRE
Author: Éric Fleury (professeur).)
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Languages : fr
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L'ENDOMMAGEMENT EN FATIGUE ANISOTHERME PEUT ETRE ETUDIE GRACE A UN ESSAI TECHNOLOGIQUE, APPELE FATIGUE MECANO-THERMIQUE, COMPLEMENTAIRE DE L'ESSAI DE FATIGUE THERMIQUE. CET ESSAI A ETE APPLIQUE A UN SUPERALLIAGE BASE NICKEL MONOCRISTALLIN POUR AUBES DE TURBINE AVEC UN CYCLE SIMULANT LE COMPORTEMENT D'UN ELEMENT DE VOLUME DU BORD D'ATTAQUE. LA NATURE ANISOTROPE INFLUENCE LE COMPORTEMENT MECANIQUE ET LA RESISTANCE EN FATIGUE OLIGOCYCLIQUE ISOTHERME ET ANISOTHERME. L'EFFET EST D'AUTANT PLUS MARQUE A BASSES TEMPERATURES ET AUX FORTS NIVEAUX DEFORMATION OU UNE DEFORMATION PLASTIQUE LOCALISEE SUIVANT UN SYSTEME DE GLISSEMENT UNIQUE ET UN FAIBLE NOMBRE DE PLANS ACTIVES CONDUIT A UNE REDUCTION DE LA DUREE DE VIE PAR FISSURATION LE LONG DES PLANS DE CISAILLEMENT. LA TEMPERATURE A PLUS DE CONSEQUENCE SUR LA RESISTANCE MECANIQUE ET LES MODES D'ENDOMMAGEMENT. AUX TEMPERATURES A 760C L'ENVIRONNEMENT JOUE UN ROLE NEGLIGEABLE. LES FISSURES NE S'AMORCENT PAS A L'EMERGENCE DES BANDES DE GLISSEMENT, MAIS A PARTIR DES DEFAUTS QUE SONT LES POROSITES INHERENTES AU PROCEDE D'ELABORATION PAR SOLIDIFICATION ORIENTEE. LE MECANISME D'AMORCAGE A HAUTES TEMPERATURES (950C ET 1100C) EST LIE A LA RUPTURE REPETEE DES OXYDES DE SURFACE QUI SOUS L'EFFET DES SOLLICITATIONS CYCLIQUES ET DE LA DIFFERENCE DE COMPORTEMENT ENTRE L'ALLIAGE ET LES OXYDES PROVOQUE UNE OXYDATION INTERNE, CONDUISANT PROGRESSIVEMENT A LA FORMATION D'UNE MICRO-FISSURE. DANS LE DOMAINE DE TEMPERATURE ET DE FREQUENCE ETUDIE, L'ENVIRONNEMENT AFFECTE LA RESISTANCE DU SUPERALLIAGE. NOUS AVONS PROPOSE UN MODELE D'ENDOMMAGEMENT DECRIVANT LA PERIODE D'AMORCAGE DES FISSURES AVEC UNE INTERACTION FATIGUE-OXYDATION. UNE ZONE FRAGILISEE A ETE MISE EN EVIDENCE EN POINTE DE FISSURE DANS LAQUELLE LES VITESSES DE FISSURATION PEUVENT ETRE SUPERIEURES DE QUATRE ORDRES DE GRANDEUR A CELLES OBSERVEES DANS LE MATERIAU NON-FRAGILISEE. UNE EQUATION D'ENDOMMAGEMENT BASEE SUR LA DESCRIPTION QUANTITATIVE DES CINETIQUES D'OXYDATION ET DE LA PROPAGATION DE FISSURE PAR UNE ANALYSE DES CONDITIONS LOCALES DE LA CONTRAINTE DE RUPTURE PERMET DE PREDIRE DE FACON SATISFAISANTE LA DUREE DE VIE A L'AMORCAGE DES EPROUVETTES D'ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE 001
Author: Sammy Tin
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030518345
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1098
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The 14th International Symposium on Superalloys (Superalloys 2020) highlights technologies for lifecycle improvement of superalloys. In addition to the traditional focus areas of alloy development, processing, mechanical behavior, coatings, and environmental effects, this volume includes contributions from academia, supply chain, and product-user members of the superalloy community that highlight technologies that contribute to improving manufacturability, affordability, life prediction, and performance of superalloys.
Author: Eric S. Huron
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118516400
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 952
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A superalloy, or high-performance alloy, is an alloy that exhibits excellent mechanical strength at high temperatures. Superalloy development has been driven primarily by the aerospace and power industries. This compilation of papers from the Twelfth International Symposium on Superalloys, held from September 9-13, 2012, offers the most recent technical information on this class of materials.
Author: Chester Thomas Sims
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN:
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 644
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Author: Claude Bathias
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118623371
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 415
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Book Description
The design of mechanical structures with improved and predictable durability cannot be achieved without a thorough understanding of the mechanisms of fatigue damage and more specifically the relationships between the microstructure of materials and their fatigue properties. Written by leading experts in the field, this book (which is complementary to Fatigue of Materials and Structures: Application to Damage and Design, also edited by Claude Bathias and André Pineau), provides an authoritative, comprehensive and unified treatment of the mechanics and micromechanisms of fatigue in metals, polymers and composites. Each chapter is devoted to one of the major classes of materials or to different types of fatigue damage, thereby providing overall coverage of the field. The book deals with crack initiation, crack growth, low-cycle fatigue, gigacycle fatigue, shorts cracks, fatigue micromechanisms and the local approach to fatigue damage, corrosion fatigue, environmental effects and variable amplitude loadings, and will be an important and much used reference for students, practicing engineers and researchers studying fracture and fatigue in numerous areas of mechanical, structural, civil, design, nuclear, and aerospace engineering as well as materials science.
