Thermodynamique et comportement mécanique de matériaux multi-composants PDF Download
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Author: Guillaume Bracq
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
En rupture avec les approches classiques de métallurgie consistant à allier un ou deux éléments majoritaires avec d'autres éléments en proportions minoritaires, un nouveau concept de matériaux est né : des alliages multi-composants formant une solution solide et pour lesquels tous les composants sont fortement concentrés. Ces nouveaux alliages, appelés alliages à haute entropie, présentent des propriétés mécaniques prometteuses, telles qu'une résistance mécanique élevée combiné à une grande ductilité. Par définition, ce nouveau concept de matériau rend possible l'exploration d'un champ quasi-infini de compositions chimiques. Toutefois, la stabilité thermodynamique de ces systèmes est mal connue, limitant fortement le choix des compositions. Dans ce contexte, le premier objectif de cette étude était de déterminer le domaine d'existence de la solution solide cubique à faces centrées (cfc) pour le système Co-Cr-Fe-Mn-Ni. Pour cela, la stabilité de phase cfc a été étudiée théoriquement et expérimentalement. En utilisant l'approche Calphad (Calculation of PHAse Diagram) et une nouvelle base de données (TCHEA-1), les phases stables de 10 626 compositions ont pu être calculées, à plusieurs températures. La comparaison entre calculs et résultats expérimentaux indique que la solution solide cfc est correctement décrite par cette base de données. Ainsi, il a été montré que la phase cfc est stable sur une large gamme de composition, décrite intégralement. Il est désormais possible de choisir une composition formant une solution solide stable à haute température pour ce système. Des calculs DFT (Density Functional Theory) ont ensuite permis d'analyser l'évolution de l'enthalpie de mélange en fonction de la composition mais aussi du nombre d'éléments. Des différences notables ont pu être constatées avec les prédictions faites par la base de données TCHEA-1. De plus, ces calculs ont mis en avant l'absence d'interaction ternaire et quaternaire pour le système d'étude. Ensuite, l'influence de la composition sur le durcissement par solution solide a été étudiée, pour permettre l'optimisation des propriétés mécaniques. Ainsi, l'évolution des propriétés structurelles et mécaniques des alliages multi-composants a été étudiée expérimentalement. Vingt-cinq alliages du système Co-Cr-Fe-Mn-Ni formant une solution solide cfc ont été traités. Le paramètre de maille a été mesuré par rayons X tandis que la dureté et le module d'élasticité ont été étudiés par nano-indentation. Le rôle de chaque élément sur le comportement mécanique fut ainsi explicité. Finalement, un modèle permettant d'estimer le durcissement de solution solide pour ce système est étudié
Author: Guillaume Bracq
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En rupture avec les approches classiques de métallurgie consistant à allier un ou deux éléments majoritaires avec d'autres éléments en proportions minoritaires, un nouveau concept de matériaux est né : des alliages multi-composants formant une solution solide et pour lesquels tous les composants sont fortement concentrés. Ces nouveaux alliages, appelés alliages à haute entropie, présentent des propriétés mécaniques prometteuses, telles qu'une résistance mécanique élevée combiné à une grande ductilité. Par définition, ce nouveau concept de matériau rend possible l'exploration d'un champ quasi-infini de compositions chimiques. Toutefois, la stabilité thermodynamique de ces systèmes est mal connue, limitant fortement le choix des compositions. Dans ce contexte, le premier objectif de cette étude était de déterminer le domaine d'existence de la solution solide cubique à faces centrées (cfc) pour le système Co-Cr-Fe-Mn-Ni. Pour cela, la stabilité de phase cfc a été étudiée théoriquement et expérimentalement. En utilisant l'approche Calphad (Calculation of PHAse Diagram) et une nouvelle base de données (TCHEA-1), les phases stables de 10 626 compositions ont pu être calculées, à plusieurs températures. La comparaison entre calculs et résultats expérimentaux indique que la solution solide cfc est correctement décrite par cette base de données. Ainsi, il a été montré que la phase cfc est stable sur une large gamme de composition, décrite intégralement. Il est désormais possible de choisir une composition formant une solution solide stable à haute température pour ce système. Des calculs DFT (Density Functional Theory) ont ensuite permis d'analyser l'évolution de l'enthalpie de mélange en fonction de la composition mais aussi du nombre d'éléments. Des différences notables ont pu être constatées avec les prédictions faites par la base de données TCHEA-1. De plus, ces calculs ont mis en avant l'absence d'interaction ternaire et quaternaire pour le système d'étude. Ensuite, l'influence de la composition sur le durcissement par solution solide a été étudiée, pour permettre l'optimisation des propriétés mécaniques. Ainsi, l'évolution des propriétés structurelles et mécaniques des alliages multi-composants a été étudiée expérimentalement. Vingt-cinq alliages du système Co-Cr-Fe-Mn-Ni formant une solution solide cfc ont été traités. Le paramètre de maille a été mesuré par rayons X tandis que la dureté et le module d'élasticité ont été étudiés par nano-indentation. Le rôle de chaque élément sur le comportement mécanique fut ainsi explicité. Finalement, un modèle permettant d'estimer le durcissement de solution solide pour ce système est étudié
Author: Jian Wang
Publisher:
ISBN: 9781321206173
Category :
Languages : en
Pages : 399
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Book Description
Author: Christian Lexcellent
Publisher: Éditions Cépaduès
ISBN: 2364935245
Category : Science
Languages : fr
Pages : 19
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Book Description
Cet ouvrage s’adressant aux étudiants de master, aux élèves ingénieurs et aux doctorants propose de définir un cadre constitutif pour l’analyse du comportement thermomécanique des divers matériaux, pour être en mesure de répondre à la question : quels essais mécaniques pour quel modèle et aussi quelle utilisation.
Author: Alexandre-Paul Leonard
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 392
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Book Description
Author: Michael Baxter
Publisher: Wiley
ISBN: 9780470711132
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 0
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Statistics in Archaeology' presents the particular statistical methodologies which can be used to address specific issues and problems in archaeology. Through in-depth case studies, the author illustrates how such techniques can be employed in the archaeological context. These examples are taken from a wide range of different countries and reflect the international nature of archaeology, and its students and practitioners. The technical level of the book is intermediate and is for the academic and professional archaeologist needing to know more about the statistical techniques available to them. The structure and content of the book mean that it will also appeal to applied statisticians interested in how statistical methods can be used in different application areas.
Author: Bo Song
Publisher: Springer
ISBN: 3319224522
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 265
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Dynamic Behavior of Materials, Volume 1 represents the first of nine volumes of technical papers presented at the Society for Experimental Mechanics SEM 15th International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics, held at Costa Mesa, California, June 8-11, 2015. The full set of proceedings also includes volumes on: Challenges in Mechanics of Time Dependent Materials, Advancement of Optical Methods in Experimental Mechanics, Experimental and Applied Mechanics 16th International Symposium on MEMS and Nanotechnology, 5th International Symposium on the Mechanics of Biological Systems and Materials, International Symposium on the Mechanics of Composite and Multi-functional Materials, Fracture, Fatigue, Failure and Damage Evolution; and Residual Stress, Thermomechanics & Infrared Imaging, Hybrid Techniques and Inverse Problems.
Author: Christian Lexcellent
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118577957
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 295
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Book Description
The aim of this book is to understand and describe the martensitic phase transformation and the process of martensite platelet reorientation. These two key elements enable the author to introduce the main features associated with the behavior of shape-memory alloys (SMAs), i.e. the one-way shape-memory effect, pseudo-elasticity, training and recovery. Attention is paid in particular to the thermodynamical frame for solid materials modeling at the macroscopic scale and its applications, as well as to the particular use of such alloys – the simplified calculations for the bending of bars and their torsion. Other chapters are devoted to key topics such as the use of the “crystallographical theory of martensite” for SMA modeling, phenomenological and statistical investigations of SMAs, magneto-thermo-mechanical behavior of magnetic SMAs and the fracture mechanics of SMAs. Case studies are provided on the dimensioning of SMA elements offering the reader an additional useful framework on the subject. Contents 1. Some General Points about SMAs. 2. The World of Shape-memory Alloys. 3. Martensitic Transformation. 4. Thermodynamic Framework for the Modeling of Solid Materials. 5. Use of the “CTM” to Model SMAs. 6. Phenomenological and Statistical Approaches for SMAs. 7. Macroscopic Models with Internal Variables. 8. Design of SMA Elements: Case Studies. 9. Behavior of Magnetic SMAs. 10. Fracture Mechanics of SMAs. 11. General Conclusion. Appendix 1. Intrinsic Properties of Rotation Matrices. Appendix 2. “Twinning Equation” Demonstration. Appendix 3. Calculation of the Parameters a, n and Q from the “Twinning” Equation. Appendix 4. “Twinned” Austenite/Martensite Equation. About the Authors Christian Lexcellent is Emeritus Professor at the École National Supérieure de Mécanique et des Microtechniques de Besançon and a researcher in the Department of Applied Mechanics at FEMTO-ST in France. He is a specialist in the mechanics of materials and phase transition and has taught in the subjects of mechanics of continuum media and shape memory alloys. He is also a member of the International Committee of ESOMAT.
Author: Sudhangshu Bose
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080469558
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 314
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Book Description
High Temperature Coatings demonstrates how to counteract the thermal effects of the rapid corrosion and degradation of exposed materials and equipment that can occur under high operating temperatures. This is the first true practical guide on the use of thermally-protective coatings for high-temperature applications, including the latest developments in materials used for protective coatings. It covers the make-up and behavior of such materials under thermal stress and the methods used for applying them to specific types of substrates, as well as invaluable advice on inspection and repair of existing thermal coatings.With his long experience in the aerospace gas turbine industry, the author has compiled the very latest in coating materials and coating technologies, as well as hard-to-find guidance on maintaining and repairing thermal coatings, including appropriate inspection protocols. The book will be supplemented with the latest reference information and additional support for finding more application-type and industry-type coatings specifications and uses, with help for the reader in finding more detailed information on a specific type of coating or a specific type of use.· Offers overview of the underlying fundamental concepts of thermally-protective coatings, including thermodynamics, energy kinetics, crystallography, and equilibrium phases· Covers essential chemistry and physics of underlying substrates, including steels, nickel-iron alloys, nickel-cobalt alloys, and titanium alloys· Provides detailed guidance on wide variety of coating types, including those used against high temperature corrosion and oxidative degradation, as well as thermal barrier coatings
Author: H. R. Sasse
Publisher: Springer
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 792
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Book Description
Preface Adhesion is a phenomenon architects and civil engineers are not very familiar with. In other disciplines knowledge about surface properties and the background of bonding energies is also far from satisfactory; nevertheless there are many important· applications in concrete engineering, where adhesion is necessary for success and durability. These include: - coating and painting - repair of concrete surfaces - bonding of fresh to old concrete - crack injection - glueing of precast elements - glueing of steel to concrete, etc. In 1981 RILEM established the technical committee 52-RAC 'Resin Adherence to Concrete'. The main aims of the committee's work were - to collect research results and practical experiences - to initiate and coordinate research programs - to develop, on a scientific base, test methods for field and for laboratory purposes. One of the results of the committee's work is a state-of-the-art report, which will be presented orally as a General Report at the International Symposium ISAP '86, and will be printed either in the RILEM journal Materials and Structures or separately. Several test recommendations have been elaborated and will be prepared as drafts for the participants ofISAP '86. These are: - direct tensile test - pull-off test - direct shear test - slant shear test - four-point bending test - dynamic loading test - thermal compatibility test (two versions) - injectibility test.
Author: Claude Cohen-Tannoudji
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527345558
Category : Science
Languages : en
Pages : 790
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Book Description
This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
