Résumé.Thèse.2018_ZHAO.Mengxiong

Thèse de Mengxiong ZHAO
Étude de la Fatigue Ultrasonique de l’Inconel 718
Ultrasonic Fatigue Study of Inconel 718

soutenue le 11 septembre 2018

Résumé. L’Inconel 718 est utilisé dans de nombreuses industries, par exemple aéronautique et énergétique, notamment pour sa haute résistance à la corrosion, à l’oxydation, au fluage et sa haute résistance mécanique à très haute température. Le nombre total de cycles de ces composants mécaniques s’élève à 10^9~10^10 durant sa vie. Dans le contexte aéronautique, de nombreux travaux ont porté sur des chargements de grande amplitude à faible fréquence, comme les forces centrifuges ou les contraintes thermiques, en négligeant des chargements de faible amplitude à très haute fréquence, du aux vibrations des pales.
Dans ce travail, on se propose d’étudier la fatigue à très grand nombre de cycles (VHCF) de l’Inconel 718 en utilisant des machines de fatigue ultrasonique, fonctionnant à 20 kHz. Le système d’acquisition utilise des cartes NI et le logiciel LabView pour superviser la fréquence, la température, les déplacements durant toute la durée des tests. Des capteurs laser Keyence utilisant deux sondes pour les faces supérieure et inférieure de l’éprouvette permettent de capturer la fréquence et les modes de vibration. La différence entre les valeurs moyennes mesurées permet d’accéder à l’allongement de l’éprouvette, dû à l’auto-échauffement.
Trois types de matériaux avec différents traitements thermiques, AR, DA et DAHQ de l’ONERA sont comparés. La différence au niveau de la taille de grain, de la phase, des précipités, … est analysée par micrographie métallographique en utilisant un microscope optique (MO) et un microscope électronique à balayage (MEB). Le comportement en traction quasi-statique et sous chargement cyclique contrainte-déformation est aussi proposé. La transition entre durcissement et adoucissement cyclique apparait à l’issue du traitement thermique. Finalement, les surfaces de ruptures sont observées en utilisant des caméras optiques et un MEB afin d’identifier les mécanismes de ruptures de l’Inconel 718 dans le domaine de la fatigue à très grand nombre de cycles.

Mots-Clés : Fatigue à très grand nombre de cycles ; Ultrasonique ; Inconel 718 ; Traitement thermique ; Auto-échauffement.

Mis à jour le 24 septembre 2019