Abstract FR:

Les aciers dits sans interstitiels (aciers « IF »), ont une excellente aptitude à la mise en forme. Cependant leur comportement en fatigue est mal connu. L’objet de ce travail est l'étude du développement de la plasticité et des mécanismes d'amorçage dans le domaine de la fatigue endurance et de la fatigue oligocyclique dans ces aciers dans la plage de température -80°C et +120°C. Les travaux expérimentaux ont été effectués sur deux aciers IF, l'un d'origine industrielle, l'autre issu de coulée synthétique et qui a servi de référence. Des alliages à base de fer ultra pur ont également été utilisés, pour préciser l'effet des éléments en solution solide. Nous avons mis en évidence, par des mesures de volume d'activation, que la température ambiante correspond à la température de transition de l'acier IF (entre comportement basse et haute température), a la vitesse de déformation plastique de 10 puissance-3 s puissance-1. Les essais de fatigue en traction/compression ont montre que la durée de vie de l'acier IF industriel augmente fortement avec la fréquence à température ambiante, pour une sollicitation en contrainte imposée. Une méthode originale consistant a mesurer l'échauffement de l'éprouvette au cours du cyclage a permis de détecter le début du développement de la plasticité et d'étudier sa variation avec la fréquence. Nous avons montré que la température de transition est dépendante des éléments en solution solide (interstitiels ou substitutionnels). Elle est plus basse pour l'IF que pour le fer ultra pur. L’influence du phosphore sur le comportement en fatigue des aciers if a également été étudiée. Ces observations nous ont amenés à proposer une loi de comportement cyclique fondée sur la théorie de l'activation thermique, et écrite à l'échelle des grains. Elle devrait permettre d'effectuer le calcul par éléments finis d'une configuration réelle de grains conduisant à l'amorçage d'une fissure en sollicitation cyclique.