CHAPITRE 3 - TRIBOLOGIE : FROTTEMENT ET USURE DES SURFACES
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Les résultats peuvent être reportés sur des représentations tridimensionnelles, FDN, correspondant à la superposition des cycles de la figure 3.42 et souvent appelées, en raison de leur forme, << bûches de frottement ». Ces bûches
donnent une bonne appréciation sur l’évolution d’un contact ou sur l’efficacité
d’un traitement de surface.
Les comportements des contacts peuvent aussi être reportés sur le plan
charge normale F,/déplacement D afin d’obtenir une carte de sollicitation locale
en fonction du nombre de cycles. Reporter sur cette carte la réponse du couple
de matériaux (détachement de particules, fissuration.. .) permet d’obtenir une
carte de réponse du matériau. On trouvera des exemples de telles cartes et de
bûches FDN dans la bibli~graphiel~~)l~~)I~~i. On peut également en déduire des
critères de choix des traitements de surface1401.
Actuellement, on s’achemine vers une modélisation plus fine essayant de prévoir les conditions d’amorçage des fissures en faisant appel, en particulier, a u
critère de Dang Van141i(42).
Le modèle de Berthier a été appliqué à des cas comme le guidage des crayons
des grappes de contrôle des réacteurs PWR de 900 MW qui fait intervenir plus de
dix mille contacts concernés par des problèmes de petits débatte ment^'^^).
3.4. Usure et frottement des outillages
Pour conclure ce chapitre il nous semble utile de donner quelques indications
sur le rôle du frottement et de l’usure dans le comportement des outillages de
mise en forme des métaux.
Dans le cas de l’emboutissage le frottement a une grande influence sur le résultat‘44i145) (distribution des déformations, profondeur maximale d‘emboutissage) et
(38) Blanchard P., Colombié C., Pellerin V., Fayeulle S. et Vincent L., Material effects in
fretting wear : application to iron, titanium and aluminium alloys, Metall. Transact. A 22
(39) Vincent L., Berthier Y., Dubourg M.C. et Godet M., Mechanics and materials in fretting, Wear 153 (1992) 135-148.
(40) Carton J.F., Vannes A.B. et Vincent L., Basis of coating choice methodology in fretting, Wear 185 (1995) 47-57.
(4 1) Petiot C., Déueloppement d’une méthodologie préuisionnelle du Comportement en frettingifatigue couplqnt les approches expérimentales et théoriques, These, École Centrale,
Lyon (1994).
(42) Fouvry S., Kapsa P., Vincent L. et Dang Van K., Theoretical analysis of fatigue cracking under dry friction for fretting loading conditions, Wear 195 (1996) 21-34.
(43) Noël B., Dégradations tribologiques de contacts de géométrie conforme sollicités par
impactIfrottement. These, Institut national des sciences appliquées, Lyon ( 1995).
(44) Monfort G., Defourny J., Belliard P. et Thomas B., Le Frottement en emboutissage :
interaction entre tôle, outil et lubrifiant, Mat& Techn. 1-2-3 (1993) 73-80.
(45) Alquier O., Blanc M., Deza R. et Terreaux P., Le Frottement des tôles revêtues de zinc.
Étude du frottement sur différents matériaux et application à la métallurgie des outillages
d’emboutissage, Mat& Techn. 1-2-3 (1993) 83-87.
(1991) 1535-1544.
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Les résultats peuvent être reportés sur des représentations tridimensionnelles, FDN, correspondant à la superposition des cycles de la figure 3.42 et souvent appelées, en raison de leur forme, << bûches de frottement ». Ces bûches
donnent une bonne appréciation sur l’évolution d’un contact ou sur l’efficacité
d’un traitement de surface.
Les comportements des contacts peuvent aussi être reportés sur le plan
charge normale F,/déplacement D afin d’obtenir une carte de sollicitation locale
en fonction du nombre de cycles. Reporter sur cette carte la réponse du couple
de matériaux (détachement de particules, fissuration.. .) permet d’obtenir une
carte de réponse du matériau. On trouvera des exemples de telles cartes et de
bûches FDN dans la bibli~graphiel~~)l~~)I~~i. On peut également en déduire des
critères de choix des traitements de surface1401.
Actuellement, on s’achemine vers une modélisation plus fine essayant de prévoir les conditions d’amorçage des fissures en faisant appel, en particulier, a u
critère de Dang Van141i(42).
Le modèle de Berthier a été appliqué à des cas comme le guidage des crayons
des grappes de contrôle des réacteurs PWR de 900 MW qui fait intervenir plus de
dix mille contacts concernés par des problèmes de petits débatte ment^'^^).
3.4. Usure et frottement des outillages
Pour conclure ce chapitre il nous semble utile de donner quelques indications
sur le rôle du frottement et de l’usure dans le comportement des outillages de
mise en forme des métaux.
Dans le cas de l’emboutissage le frottement a une grande influence sur le résultat‘44i145) (distribution des déformations, profondeur maximale d‘emboutissage) et
(38) Blanchard P., Colombié C., Pellerin V., Fayeulle S. et Vincent L., Material effects in
fretting wear : application to iron, titanium and aluminium alloys, Metall. Transact. A 22
(39) Vincent L., Berthier Y., Dubourg M.C. et Godet M., Mechanics and materials in fretting, Wear 153 (1992) 135-148.
(40) Carton J.F., Vannes A.B. et Vincent L., Basis of coating choice methodology in fretting, Wear 185 (1995) 47-57.
(4 1) Petiot C., Déueloppement d’une méthodologie préuisionnelle du Comportement en frettingifatigue couplqnt les approches expérimentales et théoriques, These, École Centrale,
Lyon (1994).
(42) Fouvry S., Kapsa P., Vincent L. et Dang Van K., Theoretical analysis of fatigue cracking under dry friction for fretting loading conditions, Wear 195 (1996) 21-34.
(43) Noël B., Dégradations tribologiques de contacts de géométrie conforme sollicités par
impactIfrottement. These, Institut national des sciences appliquées, Lyon ( 1995).
(44) Monfort G., Defourny J., Belliard P. et Thomas B., Le Frottement en emboutissage :
interaction entre tôle, outil et lubrifiant, Mat& Techn. 1-2-3 (1993) 73-80.
(45) Alquier O., Blanc M., Deza R. et Terreaux P., Le Frottement des tôles revêtues de zinc.
Étude du frottement sur différents matériaux et application à la métallurgie des outillages
d’emboutissage, Mat& Techn. 1-2-3 (1993) 83-87.
(1991) 1535-1544.