Étude de la tenue en fatigue thermomécanique d'un alliage à mémoire de forme type Cu-Al-Ni
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The thermomechanical fatigue of Cu-Al 13,5wt%-Ni 4wt% shape memory alloy, which transforms close to 70°C, has been studied. A static compression stress has been applied to cylindrical samples during a large number of thermal cycles (about 10 000). A new thermomechanical fatigue machine has been built which is able to realize an automatic thermal cycling of four samples between room temperature and about 150°C. Every cycle induces the martensitic and reverse transformations of the samples. The influence of the applied stress and of the thermal cycle number on high and law temperature strains has been measured as well as the memory effect is almost constant during the fatigue life even for large stresses. However, the high and law temperature shapes of the samples exhibit a continuous drift with the thermal cycle number. It also has been shown that this drift can be highly reduced by the use of a thrust limiting the deformation in the martensitic state. Another way to reduce the drift is the previous thermal cycling with hi her stress than the test stress used for the fatigue. These results have been confirmed by bending tests leaded with the same alloy.
Abstract FR:
Notre travail a consisté en l'étude d'un alliage Cu-13,5%, pds Al-4% pds Ni dont les points de transformation sont Ms10=58°C et As90=62°C. Après avoir défini un traitement de bêtatisation permettant une bonne reproductibilité des températures de transformation, puis ayant validé le bon comportement de notre alliage durant le vieillissement à haute température, nous nous sommes intéressés à sa tenue en fatigue thermomécanique de compression. Nous avons mis ainsi en exergue différents points: même sous forte contrainte, l'alliage tient au-delà des 10000 cycles; l'effet mémoire recueilli dépend linéairement de la contrainte appliquée jusqu'à une certaine limite, puis sature au-delà; l'application d'un pré-traitement mécanique augmente fortement le niveau de l'effet-mémoire recueilli; l'utilisation d'une butée limitant mécaniquement l'écrasement de l'alliage à basse température permet d'améliorer la réponse à haute température; les températures de transformation de l'alliage évoluent très légèrement à la baisse lors du cyclage thermomécanique. Ces résultats ont été confirmés lors d'essais de flexion double menés par le même alliage. Pour conclure ce travail nous avons interprété ces résultats de fatigue thermomécanique en termes de création de défauts microstructuraux et d'existence de contraintes internes