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Mise au point d’une éprouvette de fatigue thermique

20/11/2013

Diffusion réalisée en 2011 / 2012
Publication de l’article « Mise au point d’un essai de fatigue thermique sur machine multi-postes », par Gilles Regheere et Patrick Decelle dans Fonderie magazine, n°20, décembre 2011, p 33-37.

Une présentation des résultats du projet et possibilités de la machine de fatigue thermique, a été faite lors de la Commission Technique de la métallurgie des fontes en mars 2011 et de la métallurgie des aciers en mars 2012.

Certaines pièces de fonderie sont sollicitées de plus en plus sévèrement en fatigue thermique, et leur caractérisation est assurée par des essais représentatifs plus ou moins extrapolables à d’autres applications.

CTIF a mis au point, à l’issue de plusieurs conceptions successives, une machine spécifique de cyclage thermique permettant de reproduire certaines sollicitations.
L’enjeu est ensuite de mettre au point une éprouvette de fatigue thermique suffisamment sensible et représentative pour tester l’impact des sollicitations thermiques sur des matériaux (ferreux) pour lesquels les valeurs comparatives de caractérisation manquent.

Objectifs

Le projet a pour but de concevoir cette éprouvette de fatigue thermique puis de l’évaluer sur des matériaux (ferreux) couramment sollicités en fatigue thermique.

Travaux réalisés

Une géométrie d’éprouvette a été mise au point et testée en fatigue thermique depuis 800 °C, pour cinq matériaux ferreux destinés aux hautes températures : une fonte à graphite lamellaire (disque de frein), une fonte GS SiMo, une fonte alliée à l’aluminium, une fonte Ni-Resist et un acier inoxydable austénitique.

Points majeurs

Les essais ont montré que l’éprouvette mise au point décrit bien les différences de comportement des matériaux : initiation plus ou moins tardive de la première fissure, propagation plus ou moins rapide. Par ailleurs, il a été vérifié que les matériaux alliés au nickel présentent les meilleures performances.

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