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Diffraction X et modifications microstructurales en cours de fatigue

type de publication      communication internationale avec actes publiés
date de publication 2003
auteur(s) Chicot Didier; Lesage Jacky
  
conférence International meeting of Technological Innovation for Land Transportation
     dates de 02-12-2003 à 04-12-2003
     lieu Lille
     nom des actes TILT 2003 édité par le Groupement Régional pour la Recherche et le Transport (GRRT) Tome 2
  
pages 803 – 810
résumé L’effet du durcissement et des contraintes résiduelles sur la durée de vie des pièces traitées superficiellement a été et est encore largement étudié par de nombreux chercheurs. Plusieurs d’entre eux ont proposé des modèles de prévision de la durée de vie prenant en compte ces paramètres ainsi que leur évolution pendant la sollicitation. On peut remarquer cependant que, pour ces modèles, ce sont toujours les contraintes résiduelles macroscopiques (premier ordre) qui sont prises en compte parce qu’il est actuellement très difficile, voire impossible, de mesurer les contraintes résiduelles de second et du troisième ordre (échelle du grain ou de la maille cristalline). Or, c’est à l’échelle du grain et de la maille cristalline qu’interviennent les modifications qui se traduisent par un endommagement conduisant à la ruine du matériau. A l’aide de la diffraction des rayons X, il est possible de remonter aux modifications microstructurales. Il s’agit par exemple de mesurer la largeur de corde à mi-hauteur (LCMH) d’un pic de diffraction ou, par une analyse plus fine des pics, de remonter aux microdéformations et aux tailles de domaines cohérents. Ces informations renseignent sur l’état du réseau de dislocations responsables en partie de l’apparition des fissures pouvant conduire à la rupture du matériau. Une première partie de l’exposé sera consacrée à une revue des différentes possibilités offertes par cette technique pour caractériser les effets d’une action mécanique (grenaillage, traction, etc.) sur la microstructure. Nous montrerons ensuite que cette technique permet de suivre l’endommagement en cours de fatigue d’aciers cémentés ou traités par induction. Rapportée au nombre de cycles de sollicitation, la largeur de corde à mi-hauteur du pic de diffraction de la martensite, présente des évolutions que l’on peut relier à la création, la nucléation, la réorganisation des dislocations et à leur interaction avec les éléments en insertion ou les précipités. Ces résultats sont prometteurs et ouvrent une voie pour la compréhension du mode d’endommagement par fatigue des pièces.
mots clés X-ray diffraction, Microdeformation, Fatigue
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