Academic literature on the topic 'Usure, mécanismes'

L'usure ondulatoire des rails associée aux vibrations de torsion des essieux de métro a été mise en évidence il y a près d'un demi siècle. L'utilisation d'absorbeurs dynamiques comme solution potentielle à ce problème a été suggérée pour la première fois dans le projet américain du TCRP "Rail Corrugation Mitigation in Transit" en 1998. Cette thèse, réalisée dans le cadre du projet européén "Wheel-rail CORRUGATION in Urban transport", a pour objectif de concevoir un absorbeur dynamique et d'étudier son influence sur la réduction de l'usure ondulatoire liée aux vibrations de torsion. Dans le cadre de ce travail, d'autres types d'usure ondulatoire ont également été traités par des absorbeurs dynamiques.

Les trois premiers chapitres de cette thèse sont dédiés à la description des différents types d'usure ondulatoire et à la présentation des méthodes de prédiction. La méthode de dimensionnement des absorbeurs dynamiques est présentée au chapitre 4, ainsi que quelques perspectives de leur efficacité à réduire l'usure ondulatoire. Dans le chapitre 5, un tronçon réel du RER parisien a été étudié. D'une part les prédictions obtenues par différentes méthodes ont été comparées aux mesures sur site. D'autre part, le bénéfice résultant de l'utilisation d'un absorbeur dynamique a été étudié numériquement. Dans le chapitre 6, le cas de l'usure ondulatoire liée aux vibrations de torsion a été étudié spécifiquement. Un absorbeur dynamique a été développé pour réduire ce type d'usure ondulatoire. Son efficacité a été évaluée théoriquement et numériquement, avec un modèle multi-corps flexible du véhicule et de la voie. Dans le chapitre 7, un absorbeur dynamique visant à réduire les vibrations de torsion d'un essieu de métro à échelle réduite a été construit au laboratoire. Son efficacité a été validée expérimentalement en reproduisant les conditions d'apparition des vibrations de torsion de l'essieu sur le banc d'essais du Laboratoire des Technologies Nouvelles de l'INRETS. La correspondance entre les prédictions d'usure à échelle réduite et à échelle réelle a été établie. Une demande de brevet a été déposée par le Laboratoire des Structures Actives pour ce système (N° 06120344.4).
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ce travail tente d'introduire en Tribologie les aspects dynamiques du frottement pour réduire l'écart qui sépare les aspects formels de la mécanique du frottement et de l'usure de ceux de la mécanique de la lubrification. Faute de pouvoir présenter un modèle mathématique du frottement et de l'usure, nécessaire pour introduire les actions de contact dans le calcul des structures nous avons cherché à mettre sur pied un modèle phénoménologique qui traduit ce que nous avons pu synthétiser à partir de la bibliographie, de nos études expérimentales, et de notre expérience des situations industrielles. Ce modèle s'articule autour du Troisième Corps qui est à la base de la Tribologie des Interfaces et qui permet de passer de façon unitaire de la lubrification hydrodynamique au frottement sec. La composante frottement du modèle est axée sur l'accommodation de vitesse et plus spécifiquement sur l’identification de 5 sites et 4 modes d'accommodations. Le si te est le lieu où la différence de vitesse est accommodée. Le mode traduit la façon dont elle se réalise. L'activation des sites et des modes, soit 29 possibilités dépend de la compétition entre mécanique et physicochimie. La composante usure est abordée à partir des sites et des modes en terme de débit. L'identification des paramètres qui gouvernent cette compétition a nécessité la conception et la mise au point de trois dispositifs expérimentaux originaux dont l'un de très haute précision, qui permet pour la première fois de relier les aspects mécaniques et physico-chimiques. Le modèle permet : - l'extension de l'ouverture de la mécanique du frottement et de l'usure aux acquis de la physique des volumes et des surfaces, - l'articulation dans un schéma mécanique cohérent de ces acquis et des concepts mécaniques
[This work is concerned with « velocity accommodation » in dry friction. It is divided in 6 chapters as folows. Chapter I poses the problem of velocity accommodation and compares the understanding found in thick film lubrification to the one generally acknowledged in dry friction. Chapter II identifies 12 accommodations mechanisms. These accommodation sties are defined, and four modes per site are isolated. Examples are given for each case. Chapter III shows that up to three mechanisms can coexist in a single contact, and that mechanisms can change with time. Chapter IV illustrates how control can be exercised to favour one mechanism oven an other. More specifically the effects of roughness, environment and coating one velocity accommodation are illustrated. Chapter V dicusses the effect of velocity accommodation on wear. Chapter VI is a general discussion and conclusion. ]

Les alliages à base nickel sont utilisés dans les centrales nucléaires pour la fabrication des tubes générateurs de vapeur, parce qu'ils présentent une bonne résistance aux sollicitations mécaniques élevées dans un milieu corrosif à haute température. La résistance au milieu corrosif est attribuée à une couche protectrice très fine de Cr2O3 qui se forme à la surface de l'alliage. Les tubes générateurs de vapeur comptent parmi les composants les plus délicats à entretenir, d'une part, du fait de leur importance pour la sûreté et, d'autre part, parce que les tubes d'échange sont soumis à de nombreux mécanismes de dégradation à cause de conditions sévères de fonctionnement.. L'objectif de cette étude a été d'évaluer et de comparer le comportement en tribocorrosion de deux alliages modèles Ni - 15%Cr et Ni - 30%Cr. Ces alliages ont été utilisés pour mettre en évidence, évaluer et comparer l'influence de la teneur en chrome sur la formation de la couche d'oxyde superficielle et le rôle de cette dernière sur les mécanismes et cinétiques d'usure par tribocorrosion. L'étude de la tribocorrosion a été effectuée à l'aide d'un tribomètre pion - disque par application d'un frottement unidirectionnel, en régime continu et intermittent en milieu aqueux boré - lithié à la température ambiante. La dégradation de la couche protectrice formée à la surface des deux alliages a été suivie en mettant en œuvre un protocole expérimental en trois étapes. Dans la première étape du protocole, le suivi de l'évolution du potentiel libre et l'enregistrement des diagrammes d'impédance électrochimique ont été utilisés pour analyser le comportement électrochimique des deux alliages en absence de frottement. Lors de la deuxième étape, les mêmes techniques électrochimiques ont été employées en présence d'un frottement continu et pour différentes pressions de contact. Durant l'étape trois du protocole, des essais de tribocorrosion en régime de frottement intermittent ont été réalisés pour mettre en évidence la capacité d'auto cicatrisation de la surface des deux alliages modèles. Pour les deux alliages Ni - Cr, les essais de tribocorrosion ont mis en évidence une augmentation de l'usure totale avec la pression de contact appliquée. Quel que soit la force normale appliquée, la principale composante de l'usure totale est l'usure mécanique du substrat mis à nu. L'usure purement corrosive du substrat diminue avec l'augmentation de la teneur en chrome. Du point de vue qualitatif, le principal mécanisme d'usure identifié a été l'usure abrasive par micro - labourage. Dans cette étude a été effectuée une étude de l'usure d'alliages modèles Ni - Cr, dans les conditions de tribocorosion, ainsi que une analyse du mécanisme et la cinétique d'usure. Le comportement de la couche superficielle d'oxyde de chrome et son effet sur la résistance à la tribocorrosion ont été évalués. Ces résultats peuvent servir de base à la compréhension de l'origine des problèmes qui peuvent apparaître pendant la vie d'un alliage inoxydable à base nickel soumis à des efforts mécaniques en milieu agressifs et permettre une sélection plus pertinente des matériaux métalliques pour diverses applications industrielles, particulièrement dans le domaine nucléaire.

L'étude du frottement sec des matériaux est rendue difficile par le nombre de paramètres à prendre en compte. A l'aide d'un appareillage permettant l'application d'un effet de compression ou de traction réglable et diverses vitesses de glissement, l'usure de chaînes cémentées d'une part et de paliers en acier Hadfield d'autre part est étudiée. Pour l'étude des chaînes cémentées, la perte de poids par usure enregistrée au cours de l'essai est interprétée à l'aide d'observations métallographiques. Suivant la charge et la vitesse appliquées, divers mécanismes d'usure en relation avec l'apparition puis l'élimination de la couche blanche sont mis en évidence. La rugosité mesurée après essai est reliée à la résistance à l'usure à l'aide d'une relation similaire à celle d'Abbôt. Pour l'étude des paliers en acier Hadfield, deux mécanismes d'usure distincts observés en microscopie optique et MEB sont mis en évidence à l'aide d'une représentation faisant intervenir un paramètre de chargement rapporté aux taux d'usure. Cette présentation qui permet de séparer deux comportements jusqu'à présent confondus est également utilisée avec succès pour des résultats tirés de la bibliographie

Les contacts électriques bas-niveau étamés sont très répandus dans la connectique des systèmes électroniques embarqués. Leur fiabilité est remise en cause par un phénomène d’usure appelé fretting correspondant à une sollicitation multiphysique et essentiellement vibratoire. Malgré un nombre important d’études menées à ce sujet, les mécanismes régissant ce mode de dégradation sont encore mal caractérisés parce qu’ils impliquent des paramètres de nature physique différentes donnant lieu à des interactions complexes. Le but de cette thèse est de contribuer à l’amélioration des connaissances portant sur la dégradation des propriétés électriques des contacts bas-niveaux soumis au fretting par une approche tribologique et électrique. Le travail proposé s’articule autour d’un dispositif expérimental permettant de recueillir des mesures pertinentes dans l’étude d’un cas de figure simplifié. Ainsi, l’analyse de la dégradation du contact est assurée par le suivi de la valeur de la résistance électrique et par la mesure des forces de frottement au cours d’un essai complet. Un dispositif spécial permet de détecter et compter les microcoupures électriques qui surviennent. Une analyse a posteriori de l’état de surface par profilomètrie vient compléter l’étude expérimentale. Dans ce travail, de nombreux essais ont été menés pour étudier l’influence sur la dégradation par fretting de paramètres comme la force de maintien du contact, l’amplitude ou la fréquence des vibrations. Les résultats ont été confrontés à différents modèles rencontrés dans la littérature. Les données recueillies ont permis de dégager des critères d’usure reposant sur des fondements énergétiques et tribologiques
Low-power tinned electrical contacts are widely used in the connections within embedded electronic systems. Their reliability is questioned by a wear phenomenon called fretting corresponding to a multiphysical and essentially vibratory solicitation. Despite a significant number of studies on this topic, the mechanisms governing this mode of degradation are still imperfectly characterized because they involve parameters of different physical nature giving rise to complex interactions. The purpose of this thesis is to contribute to the improvement of the knowledge concerning the deterioration of the electric properties of these low-power contacts subject to fretting following a tribologic and electric approach. The proposed work is based on an experimental device allowing the collecting of relevant measures in a simplified scenario-case study. Thus, the analysis of the contact degradation is insured by the tracking of the value of the electrical resistance and the forces of friction in a test full. A special device can detect and count the electrical micro shutdowns occurring. An analysis after the fact of the surface roughness by a form measuring instrument complements the experimental study. In this work, many trials were conducted to study the influence on the degradation by fretting parameters as the supporting force of contact, the amplitude or the frequency of vibration. The results have been faced with different models encountered in the literature. The data collected helped to identify wear criteria based on energy bases and tribological

La résistance à l'abrasion des fibres est une propriété d'usage fondamentale dans de nombreuses applications techniques de surfaces textiles. Cette étude s'intéresse donc aux mécanismes d'usure des fibres. Une caractérisation mécanique et structurale met en évidence l'hétérogénéité et la forte anisotropie de la structure microfibrillaire. Un tribomètre simulant l'abrasion des fibres dans des conditions maîtrisées, a été développé. Une équivalence des mécanismes d'usure et de rupture des fibres est observée, indépendamment de la nature de la fibre et des conditions de sollicitation. Des expériences de nanofrottement soulignent le rôle des fluctuations de vitesses locales sur le frottement et la présence de cisaillement dans une zone interfaciale située entre la pointe et la fibre. Un mécanisme lélémentaire d'usure est alors proposé. Enfin, l'étude des relations usure/structure/propriétés mécaniques conduit à établir une loi d'évolution de l'usure
The abrasion resistance of fibres is a basic property in the textile industry. The goal of this study is to investigate the wear mechanisms of fibres. A mechanical and structural characterization enables to underline the heterogeneity and the strong anisotropy of the microfibrillar structure. A tribometer simulating the fibre abrasive wear under controlled conditions has been developed. An equivalence of the wear macromechanisms has been found independently of the experimental conditions or the fibre molecular weight. Nanofriction experiments point out the role of local speed fluctuations on friction and the influence of shear stress in an interfacial zone between the indentor and the fibre. Based on the synthesis of the tribological experiments, a wear micromechanism has been proposed. Relations between wear, structure and mechanical properties have been studied which leads us to establish a wear law

Certaines pièces du moteur de véhicules automobiles sont soumises à des conditions sévères de frottement et d'usure. Les conséquences sur les surfaces en vis-à-vis (came/patin et segment/chemise) sont néfastes tant pour le rendement du système tout entier que pour sa longévité. Pour apporter au lubrifiant moteur des propriétés anti-usure et de réduction du frottement, des additifs spécifiques ont été développés. Ces additifs agissent en formant sur les surfaces en contact un film (appelé tribofilm) qui facilite le glissement des pièces l'une sur l'autre et qui les protège contre l'usure. Les dithiophosphates de zinc (Zndtp) sont des additifs utilisés pour leur propriétés anti-usure. Les dithiocarbamates de molybdène (Modtc) sont connus pour former des tribofilms capables de réduire considérablement le frottement. Les dithiophosphates de molybdène (Modtp) agissent à la fois sur l'usure et sur le frottement. Le respect des normes antipollution (diminution du taux de phosphore) conduit les industries pétrolières à s'intéresser aux combinaisons d'additifs, comme le mélange Modtc/Zndtp. Dans le but de comprendre l'origine des propriétés de ces additifs et leurs mécanismes d'action, nous avons mis au point une démarche expérimentale fondée sur la simulation du contact lubrifié traditionnel "instantané" par un contact sous vide. Dans un premier temps, le tribofilm est formé au cours d'un test de frottement en milieu lubrifié. Dans une enceinte sous ultravide, le tribofilm est ensuite soumis au frottement d'un pion en acier. Après l'essai, les surfaces sont séparées et les traces d'usure des surfaces frottantes sont caractérisées par AES, XPS et SAM. La formation de MoS2, à partir d'additifs au molybdène, a été mise en évidence à la fois lors du test lubrifié et lors du test sous UHV. D'une part, le tribofilm contient du MoS2 sous la forme de feuillets flexibles, indépendants et non orientés, dispersés dans une matrice amorphe. D'autre part, le bas niveau de frottement sous vide est associé à la présence de quelques monocouches de MoS2 dans le contact L'étude du film de transfert présent sur le pion après l'essai de frottement a montré le rôle des phosphates et des sulfures dans la réduction du frottement. Une partie des mécanismes réactionnels du transfert peut être expliquée par le principe de la dureté chimique. L'acidité ou la basicité, la dureté ou la mollesse chimique des espèces présentes dans les tribofilms déterminent la chimie du contact et le comportement de l'additif soumis au frottement. Un coefficient de frottement élevé est associé à une réaction entre les phosphates du tribofilm et la couche d'oxyde présente sur le pion. Une deuxième réaction entre la surface métallique du pion mise à nu et le MoS2 créé par le frottement est liée à un niveau de frottement très bas, de l'ordre du centième
Some parts of automotive engines are submitted to hard friction and wear (cam/tappet, ring/sleeve). This affects engine efficiency and life. This is why specific additives have been developed in order to bring antiwear and "friction-reducing properties to engine lubricants. These additives act by building up a reaction film (so-called tribofilm) on the metallic surfaces. This tribofilm reduces friction between the two surfaces and protects them from wear. Zinc dithiophosphate (Zndtp) is commonly used because of its antiwear properties. Molybdenum dithiocarbamate (Modtc) forms a tribofilm which is able to reduce friction significantly. Molybdenum dithiophosphate (Modtp) is known to act on both friction and wear. In order to respect anti-pollution norms (decrease of phosphorous rate) the petroleum industry has had to study additive combinations like Modtc/Zndtp. In order to understand the origin of the properties of additives and their mechanisms of action, we have developed an experimental process based on simulating the "instantaneous" traditional lubricated contact by a contact in ultrahigh vacuum (UHV). The first step is the formation of the tribofilm by a friction test in a lubricated environment. Then, in a UHV chamber, the tribofilm is submitted to the friction of a steel pin. After the test, the surfaces are separated and the wear scars on the friction surfaces are analyzed by AES, XPS and SAM. The formation of MoS2 from molybdenum additives was shown during both the lubricated and the UHV friction tests. On the one hand, the tribofilm contains single flexible sheets of MoS2 highly dispersed in an amorphous matrix. On the other hand, in UHV, very low friction is associated to the presence in the contact of a few monolayers of MoS2. Studying the transfer film present on the pin after the friction test, has revealed the role of phosphates and sulfides in the reduction of friction. Some of the reaction mechanisms of transfer can be explained on the basis of the chemical hardness principle. The acidity and basicity, hardness and softness of the chemical species present in the tribofilm determine the chemical reactions inside the contact zone and the behavior of the additives under friction. A high value friction coefficient is associated to a reaction between the phosphates of the tribofilm and the native iron oxide on the pin. A second reaction takes place between the metallic nascent surface on the pin and the MoS2 created under friction. The friction coefficient is then lower than 0. 05

Les dommages subis par les billes de broyage, dans un broyeur à billes agitées, sont fonction des conditions d’utilisation comme la nature des matériaux à broyer et les conditions de broyage. L’objectif de ce travail était d’étudier les couplages entre l’usure des billes, les conditions d’emploi et les matériaux mis en jeu. Les propriétés intrinsèques (structures, microstructures et propriétés mécaniques) de cinq types de billes à base zircone ou zircon ont été déterminées, ceci dans le but de dégager des tendances permettant de les relier à l’usure en broyeur. Les mécanismes d’usure ont été étudiés à travers une approche multi-échelle : l’échelle macroscopique consistant à observer les billes à l’état initial et final (pertes de masse et observations des surfaces des billes), l’échelle mésoscopique s’intéressant aux contacts entre les billes par simulation numérique, l’échelle microscopique visant à caractériser plus précisément les mécanismes d’usure par découplage expérimentale des contacts. Ces éléments nous permettent de proposer un modèle d’usure en fonction des propriétés des billes et de discuter de sa validité pour différents paramètres expérimentaux
Damage of grinding beads depends on operating conditions as nature of grinding materials and grinding parameters. The aim of this work was to study the correlations between wear of beads, grinding parameters and materials (powders, fluid and beads). Intrinsic properties (structures, microstructures and mechanical properties) of five kinds of zirconia or zircon beads were determined to link them to grinding wear. The wear mechanisms were studied with a multi-scale approach: the macroscopic scale consisted in observing the beads during the initial and final steps (through the mass losing during milling and the observation of surface by SEM). The mesoscopic scale focused on contacts of beads by numerical simulation, and the microscopic scale aimed at characterizing the mechanisms of wear by decoupling experimental contacts during milling. The elements allow proposing a model of wear based on properties of beads, and the validity of the model is observed for several experimental parameters

Dans un souci d’augmentation de la productivité et de la qualité de l’acier prélaqué produit à Myriad, le laminoir à froid Sendzimir ZR-22B se doit de suivre cette progression. Que ce soit en limitant la formation trop importante de fines de fer ou en limitant les incidents de laminage, cela demande une compréhension parfaite des mécanismes du contact bande-cylindre de travail, seule zone non directement contrôlée par le lamineur. Par conséquent, basée sur l’Upsetting Rolling Test et sur le modèle numérique du procédé, une nouvelle méthodologie expérimentale permet de simuler les conditions de contact industrielles. Ainsi, l’URT, conçu quelques années auparavant, a subi de profondes modifications afin de pouvoir reproduire les conditions mécaniques de contact, le régime de lubrification quasi-limite ainsi que la température de contact. L’impact des conditions de laminage et des mécanismes physico-chimiques de lubrification sur le frottement et les phénomènes d’usure a donc pu être été analysé. De grandes influences de la température de contact, de la passe, du lubrifiant utilisé et de la présence ou non d’additifs d’onctuosité, anti-usure et extrême-pression ont été mises en évidence. La formation d’une couche de transfert sur le cylindre, résultat d’une usure adhésive favorisée par des conditions sévères de contact (haute température, absence d’additifs limites. . . ), a également été identifiée. Celle-ci s’avère d’ailleurs très influante puisqu’elle engendre une augmentation du frottement et de la production de résidus ferreux abrasés
To improve productivity and quality of Myriad coil coating steel, the cold rolling process (Sendzimir ZR 22-B) has to follow this progress by limiting the production of ferrous residues or by decreasing rolling problems. To achieve these goals the mechanisms of the strip-work roll contact, which is not directly controlled, has to be fully understood. That’s why, a new experimental methodology, based on the Upsetting Rolling Test and on the cold rolling process FEM, enables to simulate the industrial contact conditions (mechanical characteristics, contact temperature and lubrication regime). Thus, the impact of rolling conditions and lubrication physico-chemical mechanisms on friction and wear phenomena could have been studied. Important influences of contact temperature, rolling pass, lubricant used, presence or absence of limit additives (polar, anti-wear or extreme-pressure) were pointed out. Moreover, a transfer layer, which is the consequence of adhesive wear favoured by severe conditions (high temperature, absence of limit additives. . . ) was identified on roll. Its presence involves an increase of friction and production of abraded ferrous residues

Ce travail de recherche se concentre sur la compréhension de l’usure du Ti-6Al-4V et la compétition entre l’usure et les mécanismes de fissuration sous sollicitations de fretting et fretting fatigue. Il existe de nombreuses applications où le fretting et le fretting fatigue sont les causes de rupture de système, on pourra citer les turboréacteurs d’avions ou encore les axes de train. Les sollicitations cycliques dues au fonctionnement des systèmes produisent des micro-déplacements entre les pièces, typiques du fretting. Ces travaux se concentrent sur l’usure, la prise en compte des débris d’usure dans l’interface et leurs influences sur l’amorçage et la propagation des fissures. Pour répondre à ce problème, des études expérimentales et numériques ont été menées en parallèle.Dans un premier temps, une étude numérique et expérimentale sur la compétition entre usure et amorçage a été réalisée sur le Ti-6Al-4V. Deux configurations de contact ont été étudiées, cylindre/plan et poinçon/plan. L’étude du poinçon/plan a mis en évidence la nécessité de prendre en compte la rotation du contact dans la prévision des phénomènes d’amorçage. Une méthodologie basée sur le suivi de marqueurs a permis de mesurer expérimentalement la micro-rotation entre les échantillons en contact. L’incorporation de cette rotation dans les simulations numériques a permis de mettre en évidence son influence sur les phénomènes de fissuration. Ainsi une bonne simulation des phénomènes compétitifs entre l’usure et l’amorçage de fissure a pu être réalisée et des cartes de fretting ont été déterminées. Ces cartes présentent les domaines d’endommagement en fonction des conditions de sollicitation d’un contact.Cette première partie a mis en évidence que l’usure n’était pas simulée avec exactitude. L’usure est dépendante des conditions d’essais, en d’autres termes, sa cinétique n’est pas constante quelles que soit les sollicitations. Pour mieux comprendre les mécanismes mis en jeu dans le contact homogène du Ti-6Al-4V, une étude paramétrique a été menée et met en évidence 2 mécanismes principaux d’usure, l’abrasion et l’adhésion. Ces deux mécanismes ont été associés, à l’aide d’analyses MEB, respectivement aux phénomènes d’oxydation des surfaces et aux transferts métalliques interfaciales. Une vitesse d’usure distincte est associée à chacun des mécanismes et une loi globale prenant en compte tous les paramètres d’essais étudiés est proposée. Cependant, l’observation des traces d’usure expérimentales a montré la nécessité de prendre en compte les débris dans l’interface pour pouvoir simuler les profils d’usure. Ces derniers ont un effet de concentrateur de contrainte au centre du contact, ceci tend à augmenter la profondeur d’usure et à réduire l’extension latérale du contact. Un algorithme est proposé afin de pouvoir ajouter les débris dans les simulations d’usure et permet d’obtenir des profils d’usure avec une erreur de moins de 10%.Finalement, à l’aide du modèle complet d’usure avec les débris et de fissuration, la prévision des durées de vie en fretting fatigue a pu être réalisé. Nous montrons que la méthode développée permet d’estimer de manière adéquate la réponse en fretting fatigue d’un panel varié de conditions de chargements constants. Ainsi, la carte de fretting fatigue est établie, Cette carte donne, pour un contact donné, les domaines d’amorçage, de rupture et d’activation de l’usure en fonction des chargements macroscopiques de fretting et de fatigue, est établie
This research work focuses on the comprehension of the Ti-6Al-4V wear and the competition between wear and crack processes under fretting and fretting-fatigue solicitations. There are many applications where fretting and fretting fatigue cause system failure, such as aircraft engines or train shafts. The cyclic solicitations, due to the system functioning, produce micro-displacements between parts, which are typical of fretting. Here, we are focusing on wear, taking into account debris layers in the contact interface and their effects on crack nucleation and propagation. To answer this problem, experimental and numerical studies have been carried out.First, an experimental and numerical approach on the competition between wear and crack nucleation was performed on Ti-6Al-4V. Two contact configurations were studied, cylinder/plane and punch/pane. The punch/plane study showed the necessity of taking into account the contact rotation in the crack nucleation prediction. A methodology, based on the markers tracking, allows us to measure experimentally the micro-rotation between the two bodies in contact. The incorporated rotation in the numerical simulations confirms its influence on the crack nucleation. Hence, good simulations of competitive phenomena could be performed, and fretting maps were drawn. Fretting maps introduce damage domains as a function of solicitation conditions of the contact.This previous part has shown that wear was not well simulated. Wear depends on test conditions, in other words, its rate is not constant whatever the solicitations. To better understand the mechanisms involved in the homogeneous contact of Ti-6Al-4V, a parametric test campaign was led. This work, confirmed by SEM analysis, showed 2 principal wear mechanisms, respectively oxidation and metallic transfer between surfaces. A distinct wear rate can be related to each mechanism, thus a global law taking into account all test parameters is proposed. Nevertheless, the observed experimental wear scar demonstrates the necessity to take into account the debris layer in the contact interface in order to simulate wear profiles. These layers have a concentrator effect on stresses in the inner part of the contact, resulting in an increase of wear depth and a reduction of lateral contact extension. A new algorithm is proposed to add debris layer in the wear simulation and enables us to predict simulated wear profiles with an error below 10 %.Finally, helped by the global model with wear, debris layer and crack process, the lifetime can be predicted in fretting fatigue. We show that the developed methods allow adequate estimation of the fretting fatigue cracking response for a various panel of constant loadings. Hence, the fretting fatigue map is established. The map describes, for a given contact, the cracking nucleation domain, failure domain and activation of wear domain as a function of macroscopic fretting and fatigue loadings