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

72 Etude de la fissuration sous chargement de fretting et de fatigue
Détermination des conditions de glissement
L’analyse des travaux antérieurs sur le fretting (cf. chapitre 1) a montré que la
fissuration était le mode d’endommagement prédominant en régime de glissement
partiel (faibles débattements, cycles de fretting de forme elliptique cf. fig. 3.1a)
alors que celui de glissement total (débattements plus élevés, cycles de fretting de
forme quadratique, cf. fig. 3.1b quand N > 15.10 3 cycles) était plutôt gouverné
par l’usure. Dans la suite de ce travail, seul le régime de glissement partiel sera
considéré et étudié. Il convient donc de caractériser les différents domaines de
glissement, ce qui revient dans notre cas à déterminer la frontière de transition
entre les régimes de glissement partiel et total. Cette frontière est appellée la
transition de glissement.
Cette démarche maintenant classique après les nombreux travaux au sein du
a) b)
F T
F N
F T
F N
nombre de cycles
nombre de cycles
δ ∗
δ ∗
Fig. 3.1: Bûches expérimentales de fretting, contact lisse 2024A vs. 7075 a)
glissement partiel (cycle elliptique), b) glissement total (cycle quadratique
à partir de 15.10 3 cycles).
laboratoire ([84, 85, 53]) consiste à utiliser la méthode des débattements variables.
Pour un contact de fretting de force normale maintenue constante, le débattement
δ est progressivement augmenté par pas de 2 µm depuis une valeur faible où l’on
se trouve en régime de glissement partiel (Q ∗ < µP) jusqu’à ce qu’on ait atteint
une condition stabilisée (Q ∗ = µP) correspondant au régime de glissement total.
Ce type d’essai est illustré par la figure 3.2 où l’on a tracé l’évolution du rapport
Q ∗ /P et du critère d’énergie calculé à partir de l’acquisition des cycles de fretting
en fonction du débattement.
Il apparaît clairement que l’on atteint un plateau qui correspond au régime de
glissement total où Q ∗ = µ t ×P, avec µ t le coefficient de frottement à la transition.
La figure 3.1b présente en fait la bûche de fretting d’un essai en débattement
variable (correspondant au traitement de la figure 3.2) où l’on voit clairement le
passage du régime de glissement partiel vers le glissement total stabilisé. L’analyse
des cycles de fretting ainsi enregistrés lors de l’essai permet de déterminer une
valeur précise de la transition grace au critère énergétique.
En faisant varier la force normale imposée, on peut déterminer la transition de