Emploi de l'essai brésilien pour la caractérisation de la transition fragile-ductile des siliciures utilisés dans le brasage du carbure de silicium
Institution:
Vandoeuvre-les-Nancy, INPLDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The ceramics, although having interesting properties for industrial applications, suffer from their mechanical brittleness. At the time ofworking by assembly, the thermal stresses can lead to the creation of cracks. The observation carried out by electronic microscopy in brazing : showing a certain periodicity in the distribution of the cracks, it appears interesting to connect, it to the geometrie and physical parameters of the problem. The determination of the optimum conditions for cooling th us passes by the characterization of fragile or ductile behaviour of the silicides used in brazing. The test of normal compression is unfortunately poorly adapted to the study of cracking ( opening of crack in mode II). Another type of test, known as brazilian test, can be carried out by applying a compressive force to two opposite generators of a cylinder: this causes a uniform tensile stress on the plan containing the axix of the cylinder and the generators (Mode I). The advantage of this test is to avoid the expensive and random machining of fragile samples. This study showed that the cylinder splitting test was particularly well adapted for the characterization of the brittle to ductile. Transition of the materials whose behaviour at room temperature is always fragile (silicides, intermetalics, etc. ). When it is used in its improved form. It allows the measurement of the toughness of material. The study of the brazilian test were used to predict the fracture behaviour of silicides used as brazing materials of Silicon carbide.
Abstract FR:
Les céramiques, bien que possédant des propriétés intéressantes pour des applications industrielle, souffrent de leur fragilité mécanique. Lors de la mise en forme par assemblage, les contraintes thermiques peuvent conduire à la création de fissures. Les observations effectués par microscopie électronique dans la brasure montrant une certaine périodicité dans la répartition des fissures, il apparaît intéressant de la relier aux paramétres géometriques et physiques du probléme. La détermination des conditions optimales de refroidissement passe donc par la caractérisation du comportement fragile ou ductile du siliciure utilisé dans le brasage. L'essai de compression normal est malheureusement mal adapté à l'étude de la fissuration (ouverture de fissure en mode Il). Un autre type d'essai, dit brésilien, peut être réalisé en appliquant une effort de compression sur deux génératrices opposées d'un cylindre: ceci a pour effet de développer une contrainte de traction uniforme sur le plan contenant l'axe du cylindre et les génératrices (ouverture en mode I). L'avantage de cet essai est d'éviter l'usinage coûteux et aléatoire d'éprouvettes fragiles. Cette étude a démontré que l'essai brésilien était particulièrement bien adapté pour la caractérisation de la résistance à la rupture à chaud des matériaux dont le comportement à température ambiente est toujours fragile (siliciures, intermétalliques, etc. ). Lorsqu'il est utilisé sous sa forme améliorée il permet la mesure de la ténacité du matériau. Les résultats des essais brésiliens ont servi à predire le comportement à la rupture des siliciures utilisés comme matériaux de brasage du carbure de silicium.