3.3 Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la propagation <strong>de</strong> fissures <strong>de</strong> fatigue - Influence <strong>de</strong> la microstructure 129 Grain Matrice d’orientation Plans <strong>de</strong> glissement θ (˚) prédit selon X θ (˚) observé selon X FS α (˚) selon X A -0,63 0,77 0,08 111 42,9 43 0,322 - -0,56 0,52 0,64 ¯111 57,0 0,432 - 0,54 0,36 0,76 1¯11 -74,3 0,278 - 11¯1 -3,7 0,060 - B -0,08 1,00 -0,03 111 42,1 45 0,416 22,42 -1,00 -0,08 0,03 ¯111 -49,7 -50 0,438 16,4 0,03 0,03 1,00 1¯11 -49,5 0,436 -68,9 11¯1 38,7 0,390 -71,8 C -0,44 -0,79 0,43 111 56,1 56 0,474 -57,8 0,73 -0,59 -0,34 ¯111 -12,1 0,204 75,9 0,53 0,16 0,83 1¯11 -3,2 -5 0,020 5,5 11¯1 -81,4 0,395 -33,5 Tab. 3.7: Prédiction du trajet <strong>de</strong> <strong>fissuration</strong> à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> mesures EBSD et du mécanisme <strong>de</strong> franchissement par tilt/twist. compliquées au niveau <strong>de</strong> la microstructure et n’influant pas ou peu sur les vitesses <strong>de</strong> propagation. En terme <strong>de</strong> modélisation, ces effets pourront être négligés pour ne tenir compte que du phénomène principal. A noter que <strong>dans</strong> le cas <strong><strong>de</strong>s</strong> fissures se propageant selon L, <strong>un</strong>e partie <strong>de</strong> la propagation est intergranulaire ( ∼ = 10%). Négliger cette partie constitue <strong>un</strong>e hypothèse <strong>un</strong> peu plus forte que la précé<strong>de</strong>nte. 3.3.5 Apport <strong>de</strong> la micro-tomographie Les observations <strong>de</strong> surface présentées précé<strong>de</strong>mment montrent indéniablement <strong>un</strong>e forte interaction <strong><strong>de</strong>s</strong> fissures courtes avec la microstructure. Si l’EBSD apporte <strong><strong>de</strong>s</strong> réponses quand aux <strong>mécanismes</strong> mis en jeu, la nature tridimensionelle <strong><strong>de</strong>s</strong> phénomènes <strong>de</strong> la propagation <strong><strong>de</strong>s</strong> fissures courtes ne peut être complètement élucidée par <strong><strong>de</strong>s</strong> observations <strong>de</strong> surface. De ce fait, la micro-tomographie apparait comme <strong>un</strong>e technique intéressante pour caractériser en volume les <strong>mécanismes</strong> <strong>de</strong> propagation (cf. §2.1.3). Des éprouvettes <strong>de</strong> fatigue, pré-endommagées en fretting, ont été cyclées in situ conformément à la procédure présentée au pararaphe 2.4.3. Plusieurs conditions <strong>de</strong> fretting ont été testées et pour les moins sévères d’entre elles, les fissures <strong>de</strong> fretting se sont révélées trop courtes pour pouvoir être propagées sous l’effet <strong>de</strong> la contrainte cyclique <strong>un</strong>iaxiale. Par contre, <strong><strong>de</strong>s</strong> fissures <strong>de</strong> fatigue se sont amorçées lors du cyclage et leur développement a pu être suivi par micro-tomographie. La suite <strong>de</strong> cette partie présente le suivi 3D d’<strong>un</strong>e telle fissure <strong>de</strong> fatigue
130 Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la <strong>fissuration</strong> sous chargement <strong>de</strong> fretting et <strong>de</strong> fatigue détectée à N = 37.10 3 cycles, cyclées à σ = 260 MPa avec <strong>un</strong> rapport <strong>de</strong> charge R = 0, 15 jusqu’a N = 55.10 3 cycles. Un scan tomographique à été réalisé tous les 3000 cycles (pour <strong>un</strong> total <strong>de</strong> 7 scans donc) donnant <strong><strong>de</strong>s</strong> informations sur le développement 3D <strong>de</strong> la fissure. La figure 3.54 présente les 7 vues reconstruites et visualisées par croissance <strong>de</strong> région, <strong>de</strong> la fissure <strong>dans</strong> les différents états successifs entre 37000 et 55000 cycles. Dans cette figure, la fissure est vue <strong>de</strong> haut, on visualise donc la propagation <strong>dans</strong> le plan perpendiculaire à la contrainte. l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> différents scans tomographique constitue <strong>un</strong> volume considérable a) b) 1○ c) d) 2○ e) 3○ f) g) h) 150 µm • • • • • r • θ • • • Y • Z X • • Fig. 3.54: Rendu surfacique d’<strong>un</strong>e fissure <strong>de</strong> fatigue se développant au sein d’<strong>un</strong> <strong>alliage</strong> 2024 obeservée par micro-tomographie (σ = 260 ‖ Z et R = 0,15) ; 1○ 2○ 3○ indiquent les points <strong>de</strong> blocage, le schéma h) décrit la métho<strong>de</strong> employée pour mesurer la longueur <strong>de</strong> fissure.