Identification des mécanismes de fissuration dans un alliage d ...

3.3 Etude de la propagation de fissures de fatigue - Influence de la
microstructure 105
2400
◽
◽
longueur de fissure a (µm)
2000
1600
1200
800
400
amorçage sur
intermétalliques
◽
◽
• ◽
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
◽
blocage dans
le 1er grain
◽
•
coalescence
déblocage
◽
◽
•
◽ ◽
◽
◽ ◽
◽
◽ ◽ • •
◽
◽
•
•
nombre de cycles N × 1000
Fig. 3.32: Courbes d’évolution de la longueur des fissures mesurée en surface
en fonction du nombre de cycles, pour un alliage 2024A cyclé à σ max = 350
MPa et R=0,1.
l’éprouvette, la phase de rupture rapide pouvant être négligée. Ce résultat
montre l’importance de l’analyse en tolérance aux dommages dans la conception
de pièces dimensionnées en fatigue. De plus, en dépit d’une valeur de contrainte
relativement élevée, la durée de vie en propagation est principalement dédiée
au franchissement du premier grain traversé par la fissure. Celle-ci est alors
bloquée pendant environ 5 à 10.10 3 cycles ( ∼ = 10% de la durée de vie). Une
fois la première barrière franchie, la fissure accélère rapidement et ne peut plus
être arrêtée (à cette contrainte en tout cas). Le nombre de cycle de blocage
apparaît donc comme crucial pour la tenue en fatigue sous sollicitation uniaxiale
et divers modèles ont été proposés dans la littérature pour rendre compte au
moins qualitativement de ces blocages (cf. §1.1.5). On retiendra que le blocage
d’une fissure sur un joint de grain peut être très fortement influencé par la
désorientation cristalline entre les deux grains.
La vitesse de fissuration peut être calculée à partir de l’évolution de la longueur
de fissure. Pour l’essai réalisé à une contrainte maximale de 350 MPa, il est
inutile d’essayer de tracer l’évolution de la vitesse de fissuration en fonction de
∆K puisqu’on dépasse la limite d’élasticité dans toute la section de l’éprouvette.
L’hypothèse de similarité n’est plus valable et le facteur d’intensité de contrainte
n’est donc plus a priori, le moteur de l’avancée de fissure. On trace donc la
vitesse en fonction de l’avancée de fissure (fig. 3.33).
La limite supérieure du nuage de points constitué par la vitesse de fissuration