Etude statistique et numérique des interactions bandes de glissement-joints de grains : application aux superalliages de nickel / Julien GENEE  

Titre : Etude statistique et numérique des interactions bandes de glissement-joints de grains : application aux superalliages de nickel Type de document : thèse Auteurs : Julien GENEE, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Loïc SIGNOR, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Marion RISBET, Rapporteur ; Stéphane BERBENNI, Rapporteur ; Olivier CASTELNAU, Examinateur ; Maxime SAUZAY, Examinateur Importance : 296 p. Note générale : NNT 2017ESMA0024 Remerciements Table des matières Introduction générale Annexes Liste des figures Liste des tables Résumé Mots clés Catégories : Alliages réfractaires Contraintes (mécanique) Déformations (mécanique) Elasticité Éléments finis, Méthode des Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Joints de grains Macles (cristallographie) Microscopie électronique à balayage Nickel:Alliages Simulation par ordinateur Résumé : CONTEXTE ET ETAT DE L'ART Contexte et rappels sur la fatigue Comportement du monocristal Comportement du polycristal Transmission du glissement aux joints de grains Interaction bandes de glissement-joints de grains dans les superalliages base Ni Modélisation et simulation numérique de la plasticité cristalline Objectifs et démarche de travail Références bibliographiques ANALYSE STATISTIQUE DE L'INTERACTION BANDES DE GLISSEMENT-JOINTS DE GRAINS POUR L'ALLIAGE UDIMET™ 720LI Microstructures analysées et techniques expérimentales Description du protocole expérimental Nature et occurrence des interactions bandes de glissement-joints de grains Analyse des grandeurs cristallographiques décrivant les interactions bandes de glissement-joints de grains Critères de transmission du glissement Synthèse du chapitre Références bibliographiques APPROCHES DE MODELISATION DE L'INTERACTION BANDE DE GLISSEMENT-JOINT DE GRAINS Motivations, enjeux et principe de l'étude numérique Stratégie de Modélisation "Bande Fictive" (MBF) Stratégie de modélisation BiCristalline (BiC) Synthèse du chapitre Références bibliographiques ANALYSE PAR SIMULATION NUMERIQUE DES INTERACTIONS BANDES DE GLISSEMENT-JOINTS DE GRAINS/MACLE Analyse des configurations associées expérimentalement à des cas de micro-volumes Analyse des configurations associées expérimentalement à des cas de transmission du glissement Activation de bandes de glissement dans les micro-volumes Apport des simulations numériques sur l'influence de l'angle de twist Synthèse du chapitre Références bibliographiques CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01696213

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Fatigue d’un acier inoxydable austénitique 304L : étude des effets de l’environnement (air/eau primaire rep) à 300°c, de la contrainte moyenne et de l’état de surface / Ziling PENG  

Titre : Fatigue d’un acier inoxydable austénitique 304L : étude des effets de l’environnement (air/eau primaire rep) à 300°c, de la contrainte moyenne et de l’état de surface Type de document : thèse Auteurs : Ziling PENG, Auteur ; Gilbert HÉNAFF, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Marion RISBET, Rapporteur ; Krystof WOLSKI, Rapporteur ; Eric ANDRIEU, Examinateur ; Laurent de BAGLION DE LA DUFFERIE, Examinateur ; Jean-Christophe LE ROUX, Examinateur ; Romain VERLET, Auteur Importance : 299 p. Note générale : NNT 2021ESMA0005 Remerciements Table des matières Introduction et contexte Annexe références Résumé Mots clés Résumé : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE Contexte industriel Fatigue oligocyclique des aciers inoxydables austénitiques en air Fatigue oligocyclique des aciers inoxydables austénitiques en milieu rep Synthèse MATÉRIAU ET TECHNIQUE EXPÉRIMENTALES Matériau Préparation des éprouvettes Caractérisation de l'état de surface Essais de fatigue Techniques d'observation et de caractérisation ÉTAT DE SURFACE BRUT D'USINAGE - INFLUENCE SU MILIEU REP ET DE LA CONTRAINTE MOYENNE Comportement cyclique et durée de vie des essais de fatigue menés à rupture Étude de l'endommagement via des essais interrompus et à rupture ANALYSE DE L'AMORÇAGE ET DE LA PROPAGATION DES FISSURES DE FATIGUE Analyse de la cinétique de propagation de fissure et de l'amorçage de fissure (à l'échelle macroscopique) Étude du mécanisme d'endommagement SYNTHÈSE ET DISCUSSION Amorçage de fissure à une amplitude de déformation de 0,2% Propagation de fissure à une amplitude de déformation de 0,2% Durée de vie totale à une amplitude de déformation de 0,2% Courbe de durée de vie en fonction de différents paramètres CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03232355

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Identification des relations entre microstructure et propriétés de tolérance aux dommages d’alliage de titane de type αβ / Vincent RENON  

Titre : Identification des relations entre microstructure et propriétés de tolérance aux dommages d’alliage de titane de type αβ Type de document : thèse Auteurs : Vincent RENON, Auteur ; Gilbert HÉNAFF, Directeur de thèse ; Céline LARIGNON, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Moukrane DEHMAS, Rapporteur ; Marion RISBET, Rapporteur ; Catherine MABRU, Examinateur ; Benjamin DOD, Examinateur ; Yvon MILLET, Examinateur ; Simon PERUSIN, Examinateur ; Patrick VILLECHAISE, Examinateur Importance : 217 p. Note générale : NNT 2019ESMA0012 Remerciements Table des matières Table des figures Table des tableaux Bibliographie Annexes Résumé Mots clés Catégories : Contraintes (mécanique) Cristallographie Déformations (mécanique) Essais (technologie) Matériaux:Fissuration Microstructure (physique) Résistance des matériaux Titane:Alliages:Fatigue Résumé : INTRODUCTION ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE Introduction sur la fatigue Généralité sur le titane Lien entre microstructure et fissuration pour les alliages de titane MOYENS EXPÉRIMENTAUX Matériaux de l'étude Moyens d'essais et d'analyses INFLUENCE DES TRAITEMENTS THERMIQUES SUR LA MICROSTRUCTURE ET LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES Traitement thermique Analyse des microstructures issues de traitements thermiques en laboratoire Comportement en traction des états bruts de réception αβ et β ÉTUDE DE LA PROPAGATION AVANT ET APRÈS LE PHÉNOMÈNE DE TRANSITION ET COMPARAISON DES MICROSTRUCTURES LAMELLAIRES VS BIMODALE Comportement en fissuration des états bruts de réceptions αβ et β de l'alliage TA6V ELI Comportement en fissuration des états traités β de l'alliage TA6V ELI Comportement en fissuration des états bimodal et traités β de l'alliage Ti54M Influence de la fermeture Mesure de rugosité prise en compte de la propagation en mode mixte Influence du rapport de charge Influence de l'environnement Conclusion ANALYSE DE L'ENDOMMAGEMENT EN POINTE DE FISSURE Chemin de fissuration Essais in-situ Conclusion CONCLUSIONS PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02348970

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Mécanismes d’amorçage de fissures en régime d’interactions fatigue-temps de maintien dans l’Inconel 718 / Mélanie CZAPLICKI-BORDAS  

Titre : Mécanismes d’amorçage de fissures en régime d’interactions fatigue-temps de maintien dans l’Inconel 718 Type de document : thèse Auteurs : Mélanie CZAPLICKI-BORDAS, Auteur ; Patrick VILLECHAISE, Directeur de thèse ; Jonathan CORMIER, Directeur de thèse ; Vincent ROUÉ, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Jérôme CRÉPIN, Rapporteur ; Dominique POQUILLON, Rapporteur ; Marion RISBET, Examinateur ; Damien TEXIER, Examinateur Importance : 223 p. Note générale : NNT 2023ESMA0010 Remerciements Table des matières Nomenclature Table des figures Introduction générale Annexe Bibliographie Résumé Catégories : Alliages réfractaires:Effets des hautes températures Alliages réfractaires:Fissuration Alliages réfractaires:Fluage Alliages réfractaires:Oxydation Durée de vie (ingénierie) Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Joints de grains:Fissuration Joints de grains:Oxydation Métaux:Fatigue Résumé : BIBLIOGRAPHIE Métallurgie de l'Inconel 718 La fatigue avec temps de maintien : de la fatigue au fluage Amorçage de fissure en fatigue Conclusion MOYENS EXPÉRIMENTAUX ET MATÉRIAU DE L'ÉTUDE But du chapitre Essais mécaniques Microscopie Analyse d'images Oxydation statique Corrélation d'image Matériau de l'étude AMORÇAGE À L'ÉCHELLE MACROSCOPIQUE-MÉSOSCOPIQUE Buts du chapitre Résultats des essais à rupture à Rσ = 0.05 Essais de fatigue avec temps de maintien à Rσ = -1 Conclusion AMORÇAGE EN LIEN AVEC LA MICROSTRUCTURE GRANULAIRE But du chapitre Essais à Rσ = 0.05 interrompus Coupes longitudinales et déformation plastique de transition Essais à Rσ = -1 interrompus Évolution de l'ouverture de boucle Conclusion AMORÇAGE INTERGRANULAIRE But du chapitre De la localisation aux joints de grains... ... à l'amorçage aux joints de grains Conclusion DISCUSSION But du chapitre Mécanismes d'oxydation aux joints de grains Interactions fatigue-fluage Déformation plastique de transition La fatigue avec temps de maintien : fatigue-fluage ? Conclusion CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04295235

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Propriétés en fatigue à grand et très grand nombre de cycles et à haute température des superalliages base nickel monogranulaires / Alice CERVELLON  

Titre : Propriétés en fatigue à grand et très grand nombre de cycles et à haute température des superalliages base nickel monogranulaires Type de document : thèse Auteurs : Alice CERVELLON, Auteur ; Yves NADOT, Directeur de thèse ; Jonathan CORMIER, Directeur de thèse ; Zéline HERVIER, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Véronique FAVIER, Rapporteur ; Marion RISBET, Rapporteur ; Rodrigue DESMORAT, Examinateur ; Sylvain CALLOCH, Examinateur Importance : 311 p. Note générale : NNT 2018ESMA0009 Résumé Mots clés Remerciements Sommaire Table des notations Introduction Annexes Références Résumé Mots clés Catégories : Alliages réfractaires Alliages:Fatigue Alliages:Fluage Cycles Durée de vie (ingénierie) Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Métaux:Défauts Métaux:Effets des hautes températures Moulage (fonderie) Oxydation Résumé : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE Introduction Développement des superalliages : application aux turbines à gaz Procédés d'élaboration par voie de fonderie Microstructure et composition chimique des superalliages base nickel monogranulaires Comportement mécanique et durabilité des superalliages base nickel monogranulaires Fatigue des superalliages base nickel monogranulaires Spécificités de la fatigue à très grand nombre de cycles (VHCF) MÉTHODE EXPÉRIMENTALE Introduction Matériaux et moyens expérimentaux Développement du banc de fatigue ultrasonore à haute température Synthèse des conditions d'essais MÉCANISMES DE RUPTURE ET D'AMORÇAGE À TRÈS HAUTE FRÉQUENCE Introduction Rôle de la microstructure Influence des défauts de fonderie Influence de l'oxydation sur le mode de rupture à 20 kHz Rôle du fluage à fort rapport de charge Mécanismes d'amorçage de fissures Bilan INFLUENCE DE LA FRÉQUENCE SUR LES MÉCANISMES D'ENDOMMAGEMENT Introduction Modes de rupture et durée de vie entre 0.5 et 70 Hz Influence de l'environnement Influence du fluage Bilan de l'influence de la fréquence PRÉDICTION DE LA DURÉE DE VIE EN FATIGUE À HAUTE TEMPÉRATURE Introduction Prédictions en fatigue pure sans influence de l'environnement Prédictions en fatigue à rapport de charge positif Cumul fatigue-fluage : modèle de Wright Diagrammes de Goodman Paramètres influençant le diagramme de Goodman Bilan CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01940424

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