Comportement thermomécanique et évolution microstructurale d'un alliage Ti-6Al-4V forgé α+β, durant la trempe : expérimentations, analyses et modélisation

Résumé : Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet FUI TiMaS (Titanium Machining and Simulation) dont l'objectif est de développer un outil d'analyse et d'optimisation continu du procédé de production et visant à maîtriser et à prédire la création des contraintes résiduelles pour les pièces de structure en alliage de titane. Les contraintes résiduelles peuvent être générées notamment durant la trempe qui suit les traitements thermomécaniques. L'objectif de cette étude est d’étudier le comportement mécanique ainsi que l'évolution microstructurale de l’alliage Ti-6Al-4V, induits par le refroidissement depuis le domaine α+β, et d’intégrer cela dans une démarche de modélisation. Pour cela, un moyen expérimental, composé d’une machine d'essais hydraulique et d'un chauffage par induction, a été développé afin d’analyser la réponse mécanique de l'alliage Ti-6Al-4V sous différentes conditions mécaniques et thermiques. Ce moyen a permis la réalisation d’essais de traction/relaxation/traction à différentes températures. Parallèlement, une étude par analyse de micrographies a permis de quantifier les fractions de phases α et β ainsi que les épaisseurs de lamelles αII lors du refroidissement. Les observations ont pu être confrontées aux résultats des essais mécaniques afin d’expliquer l’influence du traitement thermique sur la résistance du matériau. Deux modèles de comportement ont été proposés pour prédire la réponse thermomécanique de l’alliage Ti-6Al-4V à l'issue de cette analyse. Le premier est un modèle élasto-visco-plastique incluant un l'écrouissage isotrope prenant en compte l'adoucissement par restauration statique du matériau. Il est valable pour différentes vitesses de refroidissement. Le second est un modèle non-unifié basé sur une loi des mélanges de phases. Il reproduit plus fidèlement le comportement mécanique et permet notamment de modéliser le phénomène de yield point par l'intermédiaire du mouvement des dislocations mobiles.
Type de document :
Thèse
Matériaux. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2017. Français. 〈NNT : 2017EMAC0001〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [187 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01560068
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 11 juillet 2017 - 11:19:22
Dernière modification le : mercredi 13 mars 2019 - 17:48:27
Document(s) archivé(s) le : mercredi 24 janvier 2018 - 22:51:22

Fichier

RenaudJulienDiff.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01560068, version 1

Citation

Renaud Julien. Comportement thermomécanique et évolution microstructurale d'un alliage Ti-6Al-4V forgé α+β, durant la trempe : expérimentations, analyses et modélisation. Matériaux. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2017. Français. 〈NNT : 2017EMAC0001〉. 〈tel-01560068〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

811

Téléchargements de fichiers

818