3 • Les propriétés
des métaux
60
3.1 Les propriétés mécaniques
K 1 = α × σ × (π × a)
0,5
avec :
α = coefficient dépendant de la forme de la fissure, du mode de sollicitation et de la géométrie du solide considéré (sa valeur est donnée
dans des documents spécialisés);
σ = contrainte nominale de traction;
a = demi-longueur de la fissure;
K 1 est exprimé en newtons par racine carrée de mètre.
Dans cette même situation, on mesure la « ténacité » (fracture toughness en
anglais) du métal (possédant ses défauts propres), autrement dit sa capacité à s’opposer à la propagation brutale d’une fissure. Cette ténacité est
caractérisée par une grandeur que l’on appelle la « valeur critique du facteur d’intensité de contrainte » K 1c ; tant que K 1 est inférieur à K 1c il n’y a
pas risque de rupture brutale ceci, bien entendu, pour une longueur
donnée de fissure qui est fonction des conditions de fabrication (pour sa
génération) et de contrôle (pour sa détection).
Pour que la valeur de K 1c soit une caractéristique significative du métal,
elle doit être indépendante de la géométrie de l’éprouvette et de la géométrie de l’entaille (différences avec l’énergie de rupture en flexion par
choc). On se place donc dans des conditions expérimentales telles que :
– l’épaisseur de l’éprouvette soit supérieure à l’épaisseur critique au-delà
de laquelle la valeur mesurée ne varie plus avec l’épaisseur;
– l’acuité de l’entaille soit supérieure à l’acuité critique au-delà de laquelle
la valeur mesurée ne varie plus avec cette acuité. L’acuité maximale est
obtenue par fissuration préalable en fatigue.
Ainsi donc une mesure de K 1c est réalisée sur une éprouvette de taille
convenable, pré-entaillée par fatigue. Cette éprouvette est sollicitée en
traction ou en flexion; le tracé, en cours d’essai, de la courbe effort/
déplacement (écartement de deux points de part et d’autre de l’entaille)
permet de déterminer la valeur de K 1c (si les conditions de validité sont
satisfaites). Pour les aciers la norme NF EN ISO 12737 décrit la méthode
de détermination du facteur d’intensité de contrainte critique; elle est
des métaux
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3.1 Les propriétés mécaniques
K 1 = α × σ × (π × a)
0,5
avec :
α = coefficient dépendant de la forme de la fissure, du mode de sollicitation et de la géométrie du solide considéré (sa valeur est donnée
dans des documents spécialisés);
σ = contrainte nominale de traction;
a = demi-longueur de la fissure;
K 1 est exprimé en newtons par racine carrée de mètre.
Dans cette même situation, on mesure la « ténacité » (fracture toughness en
anglais) du métal (possédant ses défauts propres), autrement dit sa capacité à s’opposer à la propagation brutale d’une fissure. Cette ténacité est
caractérisée par une grandeur que l’on appelle la « valeur critique du facteur d’intensité de contrainte » K 1c ; tant que K 1 est inférieur à K 1c il n’y a
pas risque de rupture brutale ceci, bien entendu, pour une longueur
donnée de fissure qui est fonction des conditions de fabrication (pour sa
génération) et de contrôle (pour sa détection).
Pour que la valeur de K 1c soit une caractéristique significative du métal,
elle doit être indépendante de la géométrie de l’éprouvette et de la géométrie de l’entaille (différences avec l’énergie de rupture en flexion par
choc). On se place donc dans des conditions expérimentales telles que :
– l’épaisseur de l’éprouvette soit supérieure à l’épaisseur critique au-delà
de laquelle la valeur mesurée ne varie plus avec l’épaisseur;
– l’acuité de l’entaille soit supérieure à l’acuité critique au-delà de laquelle
la valeur mesurée ne varie plus avec cette acuité. L’acuité maximale est
obtenue par fissuration préalable en fatigue.
Ainsi donc une mesure de K 1c est réalisée sur une éprouvette de taille
convenable, pré-entaillée par fatigue. Cette éprouvette est sollicitée en
traction ou en flexion; le tracé, en cours d’essai, de la courbe effort/
déplacement (écartement de deux points de part et d’autre de l’entaille)
permet de déterminer la valeur de K 1c (si les conditions de validité sont
satisfaites). Pour les aciers la norme NF EN ISO 12737 décrit la méthode
de détermination du facteur d’intensité de contrainte critique; elle est