3 • Les propriétés
des métaux
71
3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
métal utilisé. Celle-ci s’exprime à travers des données qui peuvent, selon
les besoins, être :
– la charge unitaire qui, à la température retenue provoque, par fluage,
un allongement plastique conventionnel (le plus souvent 1 % mais on
peut retenir aussi d’autres valeurs telles 0,1 % ou 2) en un temps défini
(100, 1 000, 10 000, 100 000, 200 000 heures…);
– la charge unitaire qui, à la température retenue provoque, par fluage, la
rupture en un temps défini (100, 1 000, 10 000, 100 000, 200 000 heures…).
Pour déterminer ces caractéristiques on effectue des essais de fluage qui
consiste à porter une éprouvette à la température choisie et à lui appliquer une charge de traction constante dans le temps jusqu’à l’obtention
d’un allongement plastique fixé ou jusqu’à sa rupture. Les conditions
dans lesquelles doit être réalisé un essai de fluage sont décrites dans la
norme NF A 03-355. Pour que les résultats d’un essai de fluage soient
valables et significatifs il est impératif que la température soit stabilisée
avec précision au niveau prévu et ceci quelle que soit la durée de l’essai.
La détermination des valeurs de certaines caractéristiques de fluage exigerait que soient effectués des essais de très longues durées (100 000 heures
correspondent à 4 167 jours soit plus de 11 années). Une telle réalisation
est à la fois très difficile techniquement et très coûteuse mais aussi trop
« longue » par rapport aux attentes des bureaux d’étude. Il est donc
nécessaire de procéder par extrapolation de résultats obtenus sous des
charges plus importantes ou à des températures plus élevées; ceci exige
la réalisation de nombreux essais. De nombreuses formules paramétriques ont été proposées pour aider cette extrapolation; elles sont décrites
dans la littérature spécialisée.
Pour pouvoir exploiter correctement les résultats des essais de fluage, il
est nécessaire de prendre en compte l’influence des facteurs dont dépend
la résistance au fluage :
– l’effet durcissant des précipités et la stabilité de ces derniers à la température de service; il ne faut pas que puisse intervenir un processus de
coalescence qui diminuerait le durcissement qu’ils provoquent;
– la taille des grains; les joints de grains étant le siège de glissements
importants qui sont responsables de la formation et du développement
des métaux
71
3.1 Les propriétés mécaniques
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
métal utilisé. Celle-ci s’exprime à travers des données qui peuvent, selon
les besoins, être :
– la charge unitaire qui, à la température retenue provoque, par fluage,
un allongement plastique conventionnel (le plus souvent 1 % mais on
peut retenir aussi d’autres valeurs telles 0,1 % ou 2) en un temps défini
(100, 1 000, 10 000, 100 000, 200 000 heures…);
– la charge unitaire qui, à la température retenue provoque, par fluage, la
rupture en un temps défini (100, 1 000, 10 000, 100 000, 200 000 heures…).
Pour déterminer ces caractéristiques on effectue des essais de fluage qui
consiste à porter une éprouvette à la température choisie et à lui appliquer une charge de traction constante dans le temps jusqu’à l’obtention
d’un allongement plastique fixé ou jusqu’à sa rupture. Les conditions
dans lesquelles doit être réalisé un essai de fluage sont décrites dans la
norme NF A 03-355. Pour que les résultats d’un essai de fluage soient
valables et significatifs il est impératif que la température soit stabilisée
avec précision au niveau prévu et ceci quelle que soit la durée de l’essai.
La détermination des valeurs de certaines caractéristiques de fluage exigerait que soient effectués des essais de très longues durées (100 000 heures
correspondent à 4 167 jours soit plus de 11 années). Une telle réalisation
est à la fois très difficile techniquement et très coûteuse mais aussi trop
« longue » par rapport aux attentes des bureaux d’étude. Il est donc
nécessaire de procéder par extrapolation de résultats obtenus sous des
charges plus importantes ou à des températures plus élevées; ceci exige
la réalisation de nombreux essais. De nombreuses formules paramétriques ont été proposées pour aider cette extrapolation; elles sont décrites
dans la littérature spécialisée.
Pour pouvoir exploiter correctement les résultats des essais de fluage, il
est nécessaire de prendre en compte l’influence des facteurs dont dépend
la résistance au fluage :
– l’effet durcissant des précipités et la stabilité de ces derniers à la température de service; il ne faut pas que puisse intervenir un processus de
coalescence qui diminuerait le durcissement qu’ils provoquent;
– la taille des grains; les joints de grains étant le siège de glissements
importants qui sont responsables de la formation et du développement