Contribution à l'étude des propriétés thermo-mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires

Contribution à l'étude des propriétés thermo-mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires PDF Author: Sylvain Durieux
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Pages : 284

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Ce travail de thèse est destiné à apporter une contribution à la compréhension des mécanismes régissant le comportement thermo-mécanique des composites à matrice métallique. En particulier, les relations entre la mésostructure et les comportements mécanique et thermo-mécanique du composite étudié sont mises en évidence. Cette étude est articulée autour de quatre axe de recherche principaux : une caractérisation fine, d'une part, de la mésostructure qui met en évidence une orientation privilégiée des renforts liée au process d'élaboration du matériau, et d'autre part, de la microstructure qui permet d'identifier les acteurs agissant à l'échelle microscopique sur le comportement visco-plastique de la matrice; une étude des comportements élastique et micro-plastique du composite. La relation entre l'isotropie transverse des constantes d'élasticité et l'orientation privilégiée des renforts est ainsi clairement démontrée, à la fois expérimentalement et analytiquement au moyen de modèles de comportement (Mori/Tanaka et Ponte Castaneda/ Willis). Le comportement micro-plastique permet, par l'intermédiaire d'une méthode d'analyse développée au laboratoire, de caractériser, d'une part, \es champs de contrainte résiduels dus à \'élaboration du composite, et d'autre part, la limite d'écouleront locale de la matrice ; une caractérisation du comportement du composite sous une sollicitation thermo-mécanique qui montre une accélération de la vitesse de déformation en cyclage thermique sous charge par rapport au fluage isotherme. L'effet des caractéristiques de la sollicitation thermo-mécanique sur la déformation est étudié de manière approfondie. En outre, des observations de l'endommagement après un grand nombre de cycles thermiques sous charge sont présentés et permettent d'identifier les mécanismes d'amorçage; une analyse théorique des différents résultats expérimentaux, basée sur l'étude des champs de contrainte générés par les incompatibilités de déformation entre la matrice et les renforts, qui montre que l'accélération de la déformation en cyclage a pour origine les processus d'accommodation plastique qui agissent à l'échelle microscopique. Nous présentons en outre une analyse des mécanismes d'amorçage de l'endommagement, qui ouvre la voie au développement d'une méthode de prédiction de la durée de vie du composite en cyclage thermique sous charge.

Contribution à l'étude des propriétés thermo-mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires

Contribution à l'étude des propriétés thermo-mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires PDF Author: Sylvain Durieux
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Ce travail de thèse est destiné à apporter une contribution à la compréhension des mécanismes régissant le comportement thermo-mécanique des composites à matrice métallique. En particulier, les relations entre la mésostructure et les comportements mécanique et thermo-mécanique du composite étudié sont mises en évidence. Cette étude est articulée autour de quatre axe de recherche principaux : une caractérisation fine, d'une part, de la mésostructure qui met en évidence une orientation privilégiée des renforts liée au process d'élaboration du matériau, et d'autre part, de la microstructure qui permet d'identifier les acteurs agissant à l'échelle microscopique sur le comportement visco-plastique de la matrice; une étude des comportements élastique et micro-plastique du composite. La relation entre l'isotropie transverse des constantes d'élasticité et l'orientation privilégiée des renforts est ainsi clairement démontrée, à la fois expérimentalement et analytiquement au moyen de modèles de comportement (Mori/Tanaka et Ponte Castaneda/ Willis). Le comportement micro-plastique permet, par l'intermédiaire d'une méthode d'analyse développée au laboratoire, de caractériser, d'une part, \es champs de contrainte résiduels dus à \'élaboration du composite, et d'autre part, la limite d'écouleront locale de la matrice ; une caractérisation du comportement du composite sous une sollicitation thermo-mécanique qui montre une accélération de la vitesse de déformation en cyclage thermique sous charge par rapport au fluage isotherme. L'effet des caractéristiques de la sollicitation thermo-mécanique sur la déformation est étudié de manière approfondie. En outre, des observations de l'endommagement après un grand nombre de cycles thermiques sous charge sont présentés et permettent d'identifier les mécanismes d'amorçage; une analyse théorique des différents résultats expérimentaux, basée sur l'étude des champs de contrainte générés par les incompatibilités de déformation entre la matrice et les renforts, qui montre que l'accélération de la déformation en cyclage a pour origine les processus d'accommodation plastique qui agissent à l'échelle microscopique. Nous présentons en outre une analyse des mécanismes d'amorçage de l'endommagement, qui ouvre la voie au développement d'une méthode de prédiction de la durée de vie du composite en cyclage thermique sous charge.

ETUDE DE QUELQUES FACTEURS MARQUANT LES PROPRIETES MECANIQUES DES COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A RENFORTS PARTICULAIRES

ETUDE DE QUELQUES FACTEURS MARQUANT LES PROPRIETES MECANIQUES DES COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A RENFORTS PARTICULAIRES PDF Author: AMIROUCHE.. BOUZA
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Pages : 127

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DANS UN PREMIER TEMPS, UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE A ETE FAITE POUR PERMETTRE DE FAIRE LE POINT SUR LES RESULTATS ACTUELS DANS LE DOMAINE DES CMM AL-SIC PARTICULES. ENSUITE, EST ETUDIE DEUX CMM LE 2124 RENFORCE PAR 25 POUR-CENT DE SICP ET L'AS7G RENFORCE PAR 20 POUR-CENT DE SICP, LE PREMIER ETANT ELABORE PAR METALLURGIE DES POUDRES PUIS EXTRUDE ET LE SECOND PAR FONDERIE. L'ETUDE MICROSTRUCTURALE REVELE UNE REPARTITION PLUS HOMOGENE DANS LE COMPOSITE 2124 QUE DANS LE COMPOSITE AS7G. LES RESULTATS ENREGISTRES A TEMPERATURE AMBIANTE ET A HAUTE TEMPERATURE FONT APPARAITRE UNE NETTE DIFFERENCE ENTRE LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES COMPOSITES 2124/SICP ET AS7G/SICP. CETTE DIFFERENCE EST DUE TOUT D'ABORD AU MODE D'ELABORATION. L'ETAT DE SURFACE JOUE UN ROLE MINIME CONCERNANT LA RESISTANCE A LA TRACTION, QUE CE SOIT POUR LE 2124/SICP QUE POUR L'AS7G/SICP TANT QUE LE RA RESTE INFERIEUR A 2 MICRON. NEANMOINS, UNE INFLUENCE NOTABLE EST ENREGISTREE POUR LE COMPOSITE AS7G/SICP EN FATIGUE. QUELLES QUE SOIENT LES PROPRIETES MECANIQUES CONSIDEREES, ON A SOUVENT CONSTATE LE ROLE DE L'ELABORATION ET PLUS PARTICULIEREMENT CELUI DE LA MICROSTRUCTURE, DES DEFAUTS INTERNES Y COMPRIS LA REPARTITION DES PARTICULES. UN OUTIL DE CONTROLE A ETE MIS AU POINT. IL PERMET PAR L'ASSOCIATION DE LA TOMOGRAPHIE A UN LOGICIEL ADEQUAT D'EVALUER LA REPARTITION DES RENFORTS DANS UN CMM ET LA DETECTION DE LA PRESENCE DE DEFAUTS

RELATIONS ENTRE LES PROPRIETES MECANIQUES STATIQUES ET LA MICROSTRUCTURE DE COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A RENFORTS PARTICULAIRES ELABORES PAR OSPREY#T#M

RELATIONS ENTRE LES PROPRIETES MECANIQUES STATIQUES ET LA MICROSTRUCTURE DE COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A RENFORTS PARTICULAIRES ELABORES PAR OSPREY#T#M PDF Author: Eric Maire
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Pages : 232

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CE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR LES COMPOSITES A MATRICES METALLIQUES RENFORCES PAR DES PARTICULES CERAMIQUES ELABORES PAR OSPREY#T#M. L'ETUDE S'ARTICULE AUTOUR DE QUATRE AXES PRINCIPAUX DE RECHERCHE: L'OBSERVATION DE LA MICROSTRUCTURE MONTRE QUE LA REPARTITION DES DISLOCATIONS EST HETEROGENE DANS LA MATRICE DU COMPOSITE. L'ETUDE DU DOMAINE ELASTIQUE EST REALISEE EN UTILISANT UN MODELE DE CALCUL DU MODULE THEORIQUE DES COMPOSITES QUI PERMET DE CONSIDERER QUE LA POPULATION DES PARTICULES DE RENFORT EST DIVISEE EN FAMILLES DE CARACTERISTIQUES DIFFERENTES. LA MESURE DES LIMITES D'ELASTICITE EST EFFECTUEE GRACE A L'ANALYSE DU COMPORTEMENT DANS LE DOMAINE MICROPLASTIQUE. NOUS EXPLIQUONS LE COMPORTEMENT MICROPLASTIQUE COMPLEXE OBSERVE PAR L'INTERMEDIAIRE DU CALCUL DE LA LIMITE DE PROPORTIONNALITE, REALISE GRACE A LA METHODE D'ESHELBY, ET DE L'ANALYSE DE L'EVOLUTION DU TAUX DE CONSOLIDATION DES MATERIAUX PAR LE CONCEPT DES BOUCLES DE DISLOCATIONS GEOMETRIQUEMENT NECESSAIRES. ENFIN NOUS PROPOSONS UN MODELE QUI PERMET DE PRENDRE EN COMPTE L'EFFET DE LA REPARTITION HETEROGENE DES DISLOCATIONS DANS LA MATRICE. CE MODELE ALLIE LES RESULTATS D'UN CALCUL DE LA POSITION DES DISLOCATIONS (METALLURGIE PHYSIQUE), AVEC UN MODELE DE COMPORTEMENT ISSU DE LA MECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS: LE MODELE N PHASES. L'ETUDE DE L'ENDOMMAGEMENT EST REALISEE AU MOYEN D'ESSAIS IN SITU AU MEB. NOUS PROPOSONS UNE METHODOLOGIE NOUVELLE PERMETTANT L'ANALYSE DU CARACTERE STATISTIQUEMENT DISPERSE DES RESULTATS. NOUS INTERPRETONS ENSUITE LES RESULTATS EN CALCULANT LE CHAMP DE CONTRAINTES DANS LES PARTICULES INDUIT PAR LE CHARGEMENT THERMOMECANIQUE AUQUEL SONT SOUMIS LES COMPOSITES

Matériaux composites Argent/Carbone à propriétés thermiques adaptatives

Matériaux composites Argent/Carbone à propriétés thermiques adaptatives PDF Author: Benjamin Thomas
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Du fait leur conductivité thermique élevée, les matériaux composites à matrice métallique et renfort carbone possèdent un fort potentiel d'application pour la gestion thermique en électronique. Ces travaux présentent le développement d'un nouveau procédé pour la synthèse de matériaux composites Ag/rGO (argent / « reduced Graphene Oxide ») et Ag/GF (argent / « Graphite Flakes ») par métallurgie des poudres. Ce procédé, inspiré des méthodes de « molecular level mixing », permet d'obtenir des poudres composites Ag/rGO dans lesquelles les nano-renforts sont individualisés jusqu'à une concentration volumique de 1 %. Lorsqu'il est appliqué à la synthèse de matériaux composites Ag/GF, ce dernier permet l'élaboration de matériaux composites denses avec une concentration volumique en graphite jusqu'à 70 % et une conductivité thermique jusqu'à 675 W.m-1.K-1 (426 W.m-1.K-1 pour l'argent pur). En outre, il a été montré que le procédé d'élaboration des poudres composites Ag/GF a une forte influence sur l'anisotropie structurale des matériaux massifs ainsi que sur la résistance thermique d'interface extrinsèque Ag-graphite. Le procédé d'élaboration développé dans ces travaux permet ainsi d'obtenir des matériaux ayant une conductivité thermique jusqu'à 19 % supérieure à celle des matériaux obtenus par un procédé de mélange conventionnel. Néanmoins, comme la plupart des matériaux composites métal/GF (à matrice Cu, Al, Mg et Fe), la dilatation thermique des matériaux composites Ag/GF présente des « anomalies ». En effet, l'anisotropie de leur coefficient d'expansion thermique (CTE) est opposée à leur anisotropie structurale, leur CTE a une dépendance anormalement élevée vis-à-vis de la température et ces matériaux présentent une instabilité dimensionnelle en cyclage thermique. S'il est communément admis dans la littérature que ces anomalies sont la conséquence des contraintes internes générées lors de l'élaboration des matériaux (du fait de la différence de CTE entre matrice et renfort), ce phénomène reste mal compris et difficile à maitriser. Une part importante de ces travaux est consacrée à l'étude de ces « anomalies » et en particulier à l'étude de l'influence des propriétés mécaniques de la matrice d'argent sur la dilation thermique des matériaux composites. Grâce à la combinaison des caractérisations d'EBSD, de DRX, de microdureté instrumentée et de microscopie, des phénomènes clés responsables des propriétés thermomécaniques des matériaux composites Ag/GF ont pu être identifiés. En particulier, il a été montré qu'une part importante des contraintes internes est relaxée via la déformation plastique de la matrice d'argent et la déformation pseudo plastique du graphite lors du refroidissement post-densification des matériaux composites. Ainsi, le contrôle des propriétés mécaniques de la matrice métallique (en particulier de sa limite d'élasticité) permet d'atténuer les anomalies en CTE et confère une meilleure stabilité dimensionnelle aux matériaux composites Ag/GF lors d'un cycle thermique. L'addition de rGO dans la matrice d'argent des matériaux composites Ag/GF a également permis de réduire l'instabilité dimensionnel des matériaux jusqu'à 50 % grâce aux propriétés d'amortissement du rGO.

Étude sur la rupture de composites à matrice métallique et à renforts discontinus

Étude sur la rupture de composites à matrice métallique et à renforts discontinus PDF Author: Damien Chambolle
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Pages : 168

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L’ utilisation de composites à matrice métallique (CMM) et à renforts discontinus nécessite une bonne connaissance de leurs caractéristiques thermiques, élastoplastiques et à rupture. Certaines de ces caractéristiques ont été étudiées sur deux matériaux ayant pour matrice un alliage d'aluminium 2124 t6: renforce par 20% de trichites de carbure de silicium alignées par filage, renforce par un mélange de trichites alignées par filage et de particules de carbure de silicium (4,5% de particules). Si l'anisotropie est modérée du point de vue des caractéristiques d'élasticité, elle est plus importante pour les caractéristiques à rupture, tout particulièrement en présence de fissures. Les allongements à rupture mesurés après des essais de traction en sens long et travers sont de l'ordre de 2%. Une étude des caractéristiques en traction a 350c a permis de mettre en évidence les mauvaises caractéristiques du composite à rupture ainsi qu'une sensibilité importante aux vitesses de déformation. L’étude des micro-mécanismes de la rupture a été réalisée à l'aide d'un appareillage de traction sous microscope électronique à balayage construit au laboratoire. Nous avons utilisé des modèles micro-mécaniques afin d'interpréter l'influence de chargements thermo-mécaniques sur l'état de contrainte et de déformation à l'échelle des renforts. Puis un modèle a trois phases calculé par éléments finis a permis de construire des critères d'endommagements relies aux paramètres matériau.

FROTTEMENT INTERIEUR D'ORIGINE THERMIQUE DE COMPOSITES A MATRICE BASE ALUMINIUM

FROTTEMENT INTERIEUR D'ORIGINE THERMIQUE DE COMPOSITES A MATRICE BASE ALUMINIUM PDF Author: Catherine Girard
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Pages : 275

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LE COMPORTEMENT DE L'INTERFACE RENFORT-MATRICE ET CELUI DE LA MATRICE ADJACENTE JOUENT UN ROLE IMPORTANT SUR LES PROPRIETES MECANIQUES DES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE. AFIN DE CARACTERISER CES COMPORTEMENTS, NOUS AVONS ETUDIE LES PROPRIETES D'INELASTICITE DE DEUX MATERIAUX: AL/12%VOL.SIC ET AL-7075/15%VOL.SIC. LE TRAVAIL EXPERIMENTAL CONCERNE PRINCIPALEMENT L'ETUDE DU FROTTEMENT INTERIEUR (F.I.) TRANSITOIRE QUI RESULTE, LORS D'UNE VARIATION DE TEMPERATURE DE L'ECHANTILLON, DE LA DIFFERENCE ENTRE LES COEFFICIENTS DE DILATATION DES PARTICULES ET DE LA MATRICE. LES CARACTERISTIQUES ESSENTIELLES DES SPECTRES REVELEES PAR LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT LES SUIVANTES: (I) LES SPECTRES DE F.I. PRESENTENT, AU REFROIDISSEMENT, UN IMPORTANT ET LARGE MAXIMUM A BASSE TEMPERATURE (150K-250K). (II) LE FI AUGMENTE LORSQUE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT ET LA PERIODE D'OSCILLATION SONT AUGMENTEES; CES PHENOMENES SONT LIES A LA PRESENCE DES PARTICULES. (III) LE FI DEPEND DE LA LIMITE D'ELASTICITE DE LA MATRICE ET DE L'HISTOIRE THERMIQUE DU MATERIAU. NOUS PROPOSONS ALORS UN MODELE DE F.I. QUI EXPLIQUE LES PRINCIPALES PROPRIETES MISES EN EVIDENCE. CE MODELE EST FONDE SUR LE MOUVEMENT DES DISLOCATIONS, AU VOISINAGE DES INTERFACES PARTICULE-MATRICE, QUI EST SUPPOSE ETRE CONTROLE PAR: (I) L'EVOLUTION, EN COURS DE REFROIDISSEMENT, DU CHAMP DE CONTRAINTE THERMIQUE DU A LA DIFFERENCE ENTRE LES COEFFICIENTS DE DILATATION DES PARTICULES ET DE LA MATRICE, (II) LA CONTRAINTE D'ORIGINE MECANIQUE INDUITE PAR L'OSCILLATION DU PENDULE, (III) LES OBSTACLES QUI S'OPPOSENT AU MOUVEMENT DE CES DISLOCATIONS, DONT L'EFFET EST REPRESENTE PAR UNE CONTRAINTE DE FROTTEMENT. L'ENERGIE DISSIPEE PENDANT UNE PERIODE D'OSCILLATION EST ALORS CALCULEE NUMERIQUEMENT EN FONCTION DES PRINCIPAUX PARAMETRES CONTROLANT LE PHENOMENE. LES RESULTATS ISSUS DE CE CALCUL SONT EN BON ACCORD AVEC NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE COMPOSITES A MATRICE MINERALE POUR APPLICATIONS A HAUTES TEMPERATURES

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE COMPOSITES A MATRICE MINERALE POUR APPLICATIONS A HAUTES TEMPERATURES PDF Author: JUNNAN.. HUANG
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Languages : fr
Pages : 140

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LES POLYMERES MINERAUX CONSTITUENT UNE NOUVELLE CLASSE DE MATERIAUX PROMIS A UN AVENIR INTERESSANT DANS LA PLAGE DE TEMPERATURES 400-700C. LES MATERIAUX DE TYPE ALUMINOSILICATE, ONT PERMIS L'ELABORATION DE MATERIAUX COMPOSITES A PROPRIETES MECANIQUES ET A TENUE THERMIQUE SATISFAISANTES. LES ETUDES PHYSICOCHIMIQUES ET MECANIQUES ONT MIS EN EVIDENCE LA NATURE ZEOLITHIQUE DU POLYMERE ET DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES PROCHES DE CELLES D'UN CIMENT TYPE PORTLAND ET STABLES JUSQU'A 700C. AU-DELA, L'EVOLUTION STRUCTURALE EST DUE A LA FUSION D'UN SILICATE DE POTASSIUM PRESENT DANS LE POLYMERE. LES COMPOSITES A BASE DE FIBRES DE VERRE PRESENTENT UNE TROP FORTE INTERFACE FIBRE-MATRICE DUE A UNE REACTION CHIMIQUE ENTRE LE VERRE ET LE POLYMERE. CETTE ADHESION IMPORTANTE NE PERMET PAS DE TRANSFERT DE CHARGE. LES FIBRES NE JOUENT DONC PAS LEUR ROLE DE RENFORT. LES COMPOSITES A BASE DE FIBRES DE CARBONE SONT SATISFAISANTS MAIS LEUR TENUE EN TEMPERATURE N'EXCEDE PAS 400C, TEMPERATURE AU-DELA DE LAQUELLE LE CARBONE S'OXYDE. LES MEILLEURS RESULTATS ONT ETE OBTENUS EN RENFORCANT LE POLYMERE AVEC DES FIBRES DE CARBURE DE SILICIUM. LES COMPOSITES ONT UN COMPORTEMENT DE TYPE CERAMIQUE AVEC UNE STABILITE ALLANT JUSQU'A 700C. L'EMISSION ACOUSTIQUE A ETE LARGEMENT UTILISEE POUR ETUDIER L'ENDOMMAGEMENT DE CES MATERIAUX. CETTE ETUDE MONTRE LA FAISABILITE DES COMPOSITES A FIBRES DE CARBURE DE SILICIUM ET A MATRICE MINERALE POUR DES UTILISATIONS EN TEMPERATURES DEPASSANT 500C

Contribution à l'étude des relations structures-propriétés rhéologiques des composites a matrice d'alliage d'aluminium

Contribution à l'étude des relations structures-propriétés rhéologiques des composites a matrice d'alliage d'aluminium PDF Author: SICHUAN.. FU
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Languages : fr
Pages : 179

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Ce travail a pour objet des relations structures/propriétés rhéologiques de deux composites: 2124a1-Cu/SiCp et 8090A1-Li/SiCp. Il s'agit donc d'appréhender les effets des vitesses de déformation et de la température sur les caractéristiques des matériaux. Les résultats expérimentaux nous montrent que nos composites ont une augmentation de la rigidité et du durcissement grâce aux renforts et ces effets peuvent être modélisés par le modèle de Eshelby. En revanche, l'incorporation des particules ne change pas le processus de déformation plastique. L’analyse des courbes d'écoulement et de l'évaluation des grandeurs mécaniques en fonction de la condition d'essais nous permet de proposer une loi de comportement basée sur le mécanisme d'activation thermique lie à la relaxation des contraintes résiduelles présentes dans la matrice. Enfin, tous les échantillons rompus ont été observes par MEB afin de bien comprendre le mécanisme de rupture.

Etude d'un composite à matrice métallique Al-SiC de fonderie

Etude d'un composite à matrice métallique Al-SiC de fonderie PDF Author: Pierre Hottebart
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Languages : fr
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L'apparition recente des composites a matrice metallique alsic de fonderie a renforts discontinus ouvre de nouvelles perspectives, notamment pour l'industrie automobile. Le but de cette etude est la determination du comportement sous sollicitations cycliques ainsi que des mecanismes physiques d'endommagement et d'amorcage de fissures par fatigue, a temperature ambiante, d'un tel materiau. L'influence de l'etat de surface sur les proprietes mecaniques est egalement etudiee. Dans un premier temps, une etude bibliographique approfondie traite des aspects materiau et proprietes mecaniques des composites alsic a renforts discontinus. Dans un deuxieme temps, est plus particulierement etudie un composite a matrice aluminium renforce par 10 pour-cent de particules sic, compare a l'alliage non renforce. Une etude microstructurale permet de definir les conditions de traitement thermique t6 et met en evidence une microstructure resultante complexe. Des observations au microscope electronique a balayage montrent que l'endommagement en traction monotone consiste en la rupture de particules et en les decohesions a l'interface matrice/renfort. Le composite montre une grande sensibilite a l'etat de surface, et notamment a l'endommagement initial a l'etat usine. L'etude en fatigue oligocyclique du composite montre un durcissement cyclique plus important compare a celui de l'alliage non renforce. Le composite montre une resistance superieure dans le domaine de la fatigue endurance, mais moindre dans le domaine de la fatigue oligocyclique. A bas niveau de contrainte, l'endommagement du composite a lieu par decohesions matrice/renfort et par rupture et/ou decohesions precipites/matrice. A haut niveau de contrainte, la rupture des particules sic les plus grandes s'ajoute aux mecanismes intervenant a bas niveau. Les fissures se propagent de maniere privilegiee dans les espaces interdendritiques, ou se concentrent les particules sic et les nombreux precipites. A l'etat de surface brut de fonderie, les resistances a la fatigue du composite de l'alliage non renforce sont comparables, et nettement superieures a celles a l'etat de surface usiné-poli.

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE EN SENS TRAVERS DE COMPOSITES A MATRICE MAGNESIUM RENFORCEE PAR FIBRES LONGUES DE CARBONE

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT MECANIQUE EN SENS TRAVERS DE COMPOSITES A MATRICE MAGNESIUM RENFORCEE PAR FIBRES LONGUES DE CARBONE PDF Author: NATHALIE.. ALLIO
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Languages : fr
Pages : 222

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LE BUT DE CE TRAVAIL, SOUTENU PAR LE C.N.E.S., EST D'ETUDIER, EN VUE DE LEUR AMELIORATION, LES PROPRIETES MECANIQUES EN SENS TRAVERS D'UN COMPOSITE UNIDIRECTIONNEL A MATRICE EN ALLIAGE DE MAGNESIUM (AZ61) ET RENFORCE PAR DES FIBRES DE CARBONE HAUT MODULE (E105). CE COMPOSITE EST ELABORE PAR PRESSAGE A CHAUD EN PHASE LIQUIDE, SOUS MOYENNE PRESSION, PROCEDE MIS AU POINT ET DEVELOPPE PAR L'O.N.E.R.A.. L'ABSENCE DE REACTION ENTRE RENFORT ET MATRICE DANS LES CONDITIONS D'ELABORATION CONDUIT A DE FAIBLES RESISTANCES MECANIQUES EN SENS TRAVERS. DANS UNE APPROCHE EXPERIMENTALE, DES DEPOTS DE CARBURE DE SILICIUM, CARBURE DE TITANE ET CARBURE DE BORE ONT ETE REALISES PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR SUR LES FIBRES, AFIN DE MODIFIER L'INTERFACE FIBRE/MATRICE. AVEC LE DEPOT DE CARBURE DE BORE, LA CONTRAINTE A RUPTURE EN SENS TRAVERS PASSE DE 10 A 40 MPA. CET EFFET EST ATTRIBUE A UNE FORTE ADHESION RENFORT/MATRICE. NOTONS TOUTEFOIS QU'AVEC TOUS LES DEPOTS, LA CONTRAINTE A RUPTURE EN SENS LONG DU COMPOSITE DIMINUE. EN PARALLELE, DEUX ESSAIS MICROMECANIQUES ONT ETE ENVISAGES AFIN DE POUVOIR ACCEDER AUX PROPRIETES LOCALES DE L'INTERFACE RENFORT/MATRICE: LA MICROINDENTATION ET LA MULTIFRAGMENTATION. DANS L'ESSAI DE MICROINDENTATION, LE POINCONNAGE DE LA FIBRE NE PROVOQUE PAS SON GLISSEMENT DANS LA MATRICE. DANS CELUI DE FRAGMENTATION, IL N'A PAS ETE POSSIBLE DE SUIVRE LES RUPTURES DE FIBRES DE FACON FIABLE, QUE CE SOIT PAR EMISSION ACOUSTIQUE OU PAR DISSOLUTION DE LA MATRICE. ENFIN DES CALCULS, D'ABORD ANALYTIQUES, PUIS PAR ELEMENTS FINIS, ONT ETE ENTREPRIS POUR EVALUER LE CHAMP DE CONTRAINTES INDUIT PAR LA PRESENCE D'UNE FIBRE DANS UNE MATRICE METALLIQUE SOUMIS A UNE CONTRAINTE UNIDIRECTIONNELLE. COMPTE TENU DE L'EXPERIENCE ET DES RESULTATS ACQUIS, PLUSIEURS VOIES SONT SUGGEREES POUR CONTINUER CE TRAVAIL, EN PARTICULIER LE DEVELOPPEMENT D'ESSAIS MICROMECANIQUES SUR DES SYSTEMES MODELES POURVUS D'INTERFACES REPRESENTATIVES, ET UN APPROFONDISSEMENT DES MODELES NUMERIQUES