Academic literature on the topic 'Acier – Propriétés mécaniques – Mesure'

Le comportement thermomécanique des matériaux a parfois été utilisé pour déterminer des propriétés en fatigue ou d’autres caractéristiques mécaniques des matériaux. Cependant, ces méthodes empiriques manquent de justification physique. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d’apporter des réponses aux questions : quels phénomènes physiques sont-ils à l’origine des échauffements des matériaux ? Quelles informations peut-on obtenir par l’intermédiaire de mesures thermiques ? Après avoir développé et caractérisé une méthode de mesure très précise de l’énergie dissipée (moyenne ou champs d’énergie dissipée) et du travail plastique par cycle (sollicitations en traction-traction), l’analyse des caractéristiques thermomécaniques de quatre matériaux (un aluminium, un acier ferritique, un acier inoxydable et un acier dual phase) a été effectuée. De nombreuses données expérimentales ont ainsi pu être générées, données permettant d’étudier le comportement de ces matériaux en cours d’écrouissage (dans l’optique d’établir un bilan énergétique cycle par cycle) ou les caractéristiques de l’énergie dissipée de ces matériaux. Généralement, la dissipation d’énergie s’est montrée insensible à la vitesse de déformation, augmente avec la contrainte maximale appliquée, augmente lorsque les matériaux sont écrouis, peut dépendre des temps de re-pos, etc. Ces résultats expérimentaux pourraient servir dans le cadre de la modélisation du comportement des matériaux<br>Thermomechanical measurements are some-times performed to estimate fatigue limits and other mechanical properties of materials. How-ever, these empirical methods lack physical justification. What are the physical phenomena causing materials self-heating? What information can be obtained through thermal measurements? The aim of this work is to provide answers to theses questions. A precise dissipative energy measurement method (fields or spatially averaged dissipative energy) has been developed. A method to measure the plastic work per cycle (loading in tension-tension) has also been proposed. The thermomechanical characteristics of four materials (aluminum, ferritic steel, stainless steel and dual-phase steel) have then been studied. Much experimental data have been generated during this work, studying the energy behaviour of these materials during strain-hardening process (the aim was to establish an energy balance cycle by cycle) or simply studying the main characteristics of these materials dissipative energy in viscoelastic behaviour. Thus, the dissipative energy was usually proved insensitive to the strain rate, increased with the applied maximum stress, increased with plastic strain, was aging depend, etc. Theses experimental data could be used to feed mathematical models

Une methode de mesure de champs de deplacements a ete developpee. Elle utilise la correlation d'images numeriques de la surface d'un objet soumis a des efforts et eclaire par un laser. La precision et l'incertitude sont inferieures a un pixel. Cette methode de mesure a ete completee par un outil de calcul qui, a partir des champs de deplacements, fournit un ensemble de grandeurs mecaniques telles que les differents tenseurs generalement employes lors de l'etude des deformations. L'ensemble de ce dispositif a ete employe pour l'etude de la cinematique en grandes deformations d'aciers soumis a des essais de traction simple

Cette etude porte sur une soudure multipasse d'acier austenitique inoxydable au chrome-nickel-molybdene effectuee a l'arc electrique sous flux en poudre. Le travail experimental met en evidence une heterogeneite importante de microstructure et de composition chimique dans la zone fondue. L'heterogeneite existe egalement dans cette zone en ce qui concerne les proprietes mecaniques qui sont determinees par des essais de traction uniaxiale a temperature ordinaire sur des eprouvettes plates de petites dimensions orientees et sollicitees a travers et parallelement a la soudure. Les relations entre la microstructure et les proprietes mecaniques sont etudiees. Pour caracteriser l'influence de la variation des proprietes mecaniques sont etudiees. Pour caracteriser l'influence de la variation des proprietes mecaniques sur le comportement elasto-plastique de la soudure, un modele mathematique base sur la methode des elements finis est mis au point afin de calculer la distribution des contraintes et deformations dans une eprouvette composite (comportant la soudure au milieu) orientee et sollicitee transversalement par rapport a la soudure

Le but de ce travail est l'étude du comportement en compression des mousses synthétiques de polyuréthanne (PU), de polyéthylène (PE) et de polypropylène (PP). Pour cela nous avons associé le principe de la stéréoscopie à deux méthodes optiques : la technique de corrélation et de suivi de marqueurs. Ainsi, la reconstruction 3D de la surface de l'objet aux points étudiés puis l'obtention des déplacements 3D et des déformations au cours du chargement sont possibles. Le dispositif stéréoscopique, nécessite une opération d'étalonnage pour déterminer ses paramètres intrinsèques et extrinsèques. Nous avons étudié l'étalonnage de deux configurations du système stéréoscopiques; le cas parallèle (rectifié) et le cas classique (axes optiques concourants). Pour les essais de compression nous avons utilisé la technique de suivi de marqueur. Cela nous a permis d'identifier la loi de comportement de Hill utilisée pour des simulations de compression avec le code ABAQUS - IMPLICITE<br>The aim of this work is the study of the behaviour in compression of the synthetic foam of polyurethane (PU), polyethylene (PE) and polypropylene (PP), we have used the stereoscopic principle associated with two optical methods; the techniques of correlation and the technique of tracking-marks. They permit the 3D reconstruction of specimen surface at the interested points then the determination of 3D displacements and deformations during solicitation. The stereoscopic dispositif requires a calibration to determine its intrinsic parameters (lens, pixel size, distortion coef) and extrinsic parameters (orientation and position of CCD cameras). We have studied two configuration of stereoscopic system; parallel case and classic case (crossed optical axes). For the compression tests, we have used the technique of tracking-marks, which is simple to realise. This permitted us to identify the behaviour law of HILL used for the simulation of compression with finite elements code ABAQUS - IMPLICITE

La prise en compte du développement des couches de corrosion d'armature dans les calculs de durée de vie d'ouvrage en béton armé nécessite une bonne connaissance des propriétés mécaniques de ces produits. Ce travail est consacré à la caractérisation des propriétés mécaniques de ces couches de produits de corrosion. L'approche adoptée consiste en une identification des propriétés de la microstructure complétée par des calculs d'homogénéisation en élasticité linéaire afin de calculer un comportement mésoscopique des couches de produits de corrosion. L'étude comprend une série de campagnes expérimentales à l'échelle de la microstructure. Des essais de microindentation Vickers analysés par une approche de modèle de mélanges gaussien ont permis l'acquisition de duretés et modules d'élasticité locaux. Une analyse des principaux composants est réalisée par microspectrométrie Raman. L'étude à l'échelle microscopique fournit les informations morphologiques et mécaniques nécessaires aux calculs d'homogénéisation en élasticité linéaire. La première approche a consisté en des calculs d'homogénéisation des milieux aléatoires par des schémas autocohérent et autocohérent généralisé. Dans une deuxième approche, et d'après les hétérogénéités importantes observées pour la microstructure qui ne présente pas de motif régulier, des calculs de modules effectifs ont été réalisés en employant la méthode des éléments finis sur des images 2D prises au microscope optique. Le corpus étant composé d'échantillons de provenances et d'âges divers, leurs microstructures ont été comparées

La demande croissante en énergie nécessite l'exploration de pétrole et de gaz dans des conditions plus difficiles. Ces systèmes de production exigent l'utilisation d'équipements forgés faits de nuances d'acier de plus haute résistance, comme les aciers inoxydables austéno-ferritiques (duplex). Ces composants tendent à présenter une perte de ductilité et de performance mécanique générale provoquée par l'hydrogène produit par p. ex. des systèmes de protection cathodique et des processus de corrosion. Les composants en aciers inoxydables duplex présentent une longue histoire d’endommagement par l'hydrogène à basse température provenant de diverses sources. Bien qui ce type de endommagement soit assez récurrent, diverses informations connexes restent à élucider, en raison de l'interaction complexe de l'hydrogène avec la microstructure et le caractère localisé de la production et du transport de l'hydrogène dans le matériau.Le présent travail vise à améliorer la compréhension physique de l'interaction entre l'hydrogène et la microstructure ainsi que les effets de différentes procédures de chargement d'hydrogène sur les propriétés mécaniques des composants forgés en acier inoxydable super duplex UNS S32750.Le développement d'une telle compréhension implique l'évaluation des effets de l'hydrogène sur les propriétés mécaniques du matériau au moyen d'essais de traction dans différents environnements riches en hydrogène. Basé sur des résultats d'essais de traction à vitesse de déformation faible, une relation quantitative entre la fragilisation provoquée par l'hydrogène gazeux et cathodique est proposée, et les effets possibles de la fragilisation par l’hydrogène provoquée par dislocations sont discutés.Des descriptions quantitatives et qualitatives du transport de l'hydrogène, incluant l'analyse des effets des différentes microstructures et voies de diffusion, et de sa position dans le réseau et dans la microstructure (ségrégation de l'hydrogène aux pièges) sont proposées. Ces descriptions sont obtenues en considérant les résultats de différentes techniques expérimentales: essais de perméation, spectroscopie de désorption thermique, spectroscopie de masse d'ions secondaires à temps de vol et diffusion de neutrons<br>The increasing demand for energy requires the exploration of oil and gas at deeper water locations and on more severe conditions. These production systems have demanded the use of forged equipments made of higher strength steel grades, such as austenitic-ferritic (duplex) stainless steels. These components are more prone to exhibit loss of ductility and general mechanical performance caused by hydrogen generated e.g. by cathodic protection. Duplex stainless stainless steels components present a vast history of hydrogen damage at low temperatures, due to hydrogen derived from various sources. Even being this kind of damage fairly recurring, various related information remains to be elucidated, due to the complex interaction of hydrogen with the microstructure and localized character of hydrogen generation and transportation in the material. The present work aims to improve the physical understanding of the interaction between hydrogen and the microstructure as well as the effects of different hydrogen charging procedures on the mechanical properties of forged components made of the super duplex stainless steel grade UNS S32750.The development of such understanding involves the evaluation of the effects of hydrogen on the mechanical properties of the material through tensile tests in different hydrogen-rich environments. Based on results of slow-strain rate tensile tests, a quantitative relationship between embrittlement caused by gas hydrogen and cathodic charging is proposed, and possible effects of dislocation-assisted hydrogen transportation and embrittlement are discussed. Quantitative and qualitative descriptions of the hydrogen transportation, including analysis of the effects of different microstructures and diffusion paths, and of its position in the lattice and in the microstructure (hydrogen segregation to traps) are proposed. These descriptions are achieved considering results of different testing techniques: permeation tests, thermal desorption spectroscopy, time-of-flight secondary ion mass spectroscopy and neutron scattering

The subject of this thesis is twofold: (i) to contribute to the understanding of the phase transformations and mechanical properties of TRIP-assisted multiphase steels; (ii) to show to what extent a new TRIP-assisted multiphase steel with a reduced silicon content could meet the performance requirements for high-strength formable steels. It enlightens the correlations between Processing, Microstructure and Properties. Furthermore, the different investigations carried out in this thesis will aim at comparing what can be called a conventional high silicon TRIP-assisted multiphase steel with a newly proposed low silicon TRIP-assisted multiphase steel.

Cette étude concerne le calcul des structures soumises a des états contraints multiaxiaux variables au cours du temps pour les grands nombres de cycles. L'analyse et l'exploitation informatique des essais présentes dans la bibliographie nous ont permis de proposer la formulation d'un critère multiaxial. A partir d'environ 2000 éprouvettes, la plupart en 30ncd16, certaines en xc18 recuit ou traite, nous avons effectue des essais en traction torsion, flexion et flexion torsion combinées. Ces essais nous ont permis de mettre en évidence des marqueurs ou compteurs de l'endommagement; nous avons pu confirmer l'évolution de la limite d'endurance et, plus généralement, de la courbe de wohler. Le suivi systématique en cours d'essais, de paramètres tels que la fréquence ou l'échauffement de l'éprouvette, la mesure de la dureté avant et après histoire, semble ouvrir des perspectives intéressantes. L'analyse des résultats nous permet de proposer une méthodologie qui devrait, a terme, conduire a une procédure de calcul utilisable en bureau d'études dans le domaine des contraintes multiaxiales évoluant par blocs de chargement