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

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3.3 Etude de la propagation de fissures de fatigue - Influence de la microstructure 127 pas clairement défini en optique. Cette conclusion est générale : dans les configurations où le plan de fissure ne peut pas être correctement corrélé à la cristallographie locale, elle est généralement très perturbée sur une courte distance. plusieurs explications sont possibles et sans doutes coexistantes. La position réelle des joints de grains dans l’espace peut jouer un rôle, quoique le phénomène ne soit pas strictement limité au joint, et le développement 3D de la fissure sous la surface est certainement d’une importance cruciale pour expliquer le comportement. Notons enfin, que ces observations ne correspondent pas en général à des variations importantes de la vitesse de propagation. En d’autres termes, la cofiguration microstructurale locale perturbe très fortement le trajet de fissuration sans qu’on parvienne à clairement expliquer comment, mais la fissure se propage probablement dans un gros grain en dessous et impose plus ou moins sa vitesse à la zone perturbée. Cas des éprouvettes testées dans le sens T L’étude par EBSD de certains fissures propagées dans la direction L est intéressante du fait de la configuration différente des joints de grains rencontrés par la fissure. Certaines morphologies de fissurations sur deux systèmes de glissements ont été observées comme étant très stables dans cette configuration (fig. 3.49). Ces zones en particulier ont étés analysées par EBSD comme le montre la figure 3.53. Comme précédenmment, les joints de grains génèrent des déviations dans le trajet de fissuration mais l’inverse n’est pas forcément réciproque. Le tableau 3.7 regroupe l’analyse de l’orientation des 3 grains présents sur cette figure. Notons que l’angle de twist n’est pas calculé par l’équation (3.24) mais par : cos(α) = ( ⃗ N 2 ∧ ⃗ Y ) || ⃗ N 2 ∧ ⃗ Y )|| . ( ⃗ N 1 ∧ ⃗ Y ) || ⃗ N 1 ∧ ⃗ Y || (3.25) L’analyse est un peu plus complexe dans ce cas du fait de la position des joints de grains. Le calcul des angles de twist à été modifié dans ce cas compte tenu du fait que la fissure rencontre les joints presque preprendiculaires à T. On prédit le plan de fissure dans le grain A avec un angle de 43˚. Dans le grain B, le plan de fissuration est 111, avec un angle de twist de 22˚. Le plan -111 aurait donné un angle de twist plus faible mais c’est impossible dans ce cas car on cherche obligatoirement un angle θ < 0 (condition géométrique pour rentrer dans le grain). Dans ce grain, la fissure alterne entre deux systèmes qui sont 111 et -111; la distinction entre -111 et 1-11 se fait en calculant l’angle de twist avec le premier système activé. -111 donne 2˚alors que 1-11 donne 45˚. A l’entrée du grain C, la fissure est sur le plan -111, c’est important pour calculer le twist au joint de grain. La fissure franchit le joint de grain selon le plan 1-11 avec un angle de twist de 5,5˚. On peut remarquer que ce plan possède un facteur de Schmid très faible, c’est peut être la raison pour laquelle, la fissure dévie en
128 Etude de la fissuration sous chargement de fretting et de fatigue a) b) c) Fig. 3.53: Analyse EBSD de la zone où plusieurs systèmes de glissement sont observés : a) micrographie optique avant le polissage à la silice coloïdale, b) cartographie EBSD de la zone correspondante, c) orientation dans l’espace des différents grains mis en jeu. plein milieu du grain sur le plan 111 avant d’atteindre le joint de grain et de poursuivre en interganulaire. Cette analyse montre que l’on peut expliquer assez précisément les mécanismes cristallographiques de fissuration observés en surface, en utilisant précisément les orientation des grains rencontrés par les fissures de fatigue. Ces mécanismes semblent toutefois plus complexes dans le cas des fissures se propageant dans la direction L que dans la direction T, vraisemblablement du fait de la configuration géométrique des joints de grains. Conclusion L’étude quantitative sur les diférentes fissures montre que l’on peut prédire avec succès le trajet de fissuration avec le mécanisme de franchissement par tilt/twist dans 61% des grains analysés par EBSD. De plus, les cas infructueux sont en général de petits grains ou des zones peturbées par des configurations géométriques
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