Identification des mécanismes et approche quantitative de la fatigue d'alliages modèles d'aluminium de moulage
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The fatigue mechanisms and the modeling of fatigue life of a AS7G03 T6 cast aluminum alloy containing pores have been investigated. A specific methodology based on complementary experimental techniques (including high resolution X-ray tomography and local crystallographic measurements with back scattered electrons) has been developed. From the micro structural point of view, particular attention has been paid to the characterization of pores and grains. A chronological and comprehensive scheme of the fatigue mechanisms has been established. It shows that at low stresses the crack initiation duration can be neglected with respect to the total fatigue life, while the blocking times of cracks on grain boundaries do represent a substantial fraction of the number of cycles to rupture. At high stresses the fatigue life has been modeled on the basis of a random generation of pores in the material. At low stresses, a different model accounting for the release of a blocked crack has been developed. Finally, a global fatigue life model, taking these two
Abstract FR:
Les mécanismes de fatigue et la modélisation de la durée de vie de l'alliage d'aluminium de moulage AS7G03 T6 sont étudiés en tenant compte des défauts de moulage que constituent les pores. Une méthodologie spécifique, basée sur des moyens expérimentaux complémentaires (dont la tomographie X à haute résolution et les mesures d'orientation cristallographique locale par électrons rétrodiffusés) a été développée. Sur le plan de la microstructure, l'accent a été porté sur la caractérisation des grains et des pores. Notamment, les queues de distribution de taille de pores ont été déterminées par tomographie X. Un schéma chronologique des mécanismes de fatigue a été établi ; il met en évidence le rôle négligeable de l'amorçage et le rôle souvent prépondérant des blocages de fissures aux joints de grains sur la durée de vie aux faibles contraintes. Un modèle de durée de vie à forte contrainte - basé sur la génération aléatoire de pores -, et un modèle de déblocage de fissure sont développés. Une tentative de modèle global, regroupant ces deux derniers modèles, est proposée