Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

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Comportement mécanique du compact massif La Figure 4-2 montre l’évolution de la ténacité (ou facteur critique d’intensité de contrainte) en fonction de la taille de grains. Son évolution est identique à celle du module d’élasticité, c’est à dire que deux stades différents peuvent être observés. La ténacité chute de 1,3 MPa m à 0,65 MPa m lorsque la taille diminue jusqu’à 8,9 µm et elle augmente alors jusqu’à 0,9 MPa m lorsque la taille des grains diminue jusqu’à 4,6 µm. A noter que la contrainte à la rupture évolue de manière similaire. 1,6 1,4 Ténacité (MPa.√m) 1,2 1 0,8 0,6 1 10 100 Diamètre médian des grains abrasifs (µm) Figure 4-2 : Influence de la taille des grains d’Al 2 O 3 sur la ténacité du compact (liant C2, Telab=1250°C) Le couple grains abrasifs/liant vitreux ne variant pas avec la taille des grains, on suppose que les interactions entre les grains d’alumine et le liant vitreux sont identiques quelle que soit la taille des grains. L’observation du faciès de rupture des grains montre qu’elle a lieu dans le liant comme l’illustre la Figure 4-3, et que le type de rupture ne varie pas avec la taille de grains. Figure 4-3 : Faciès de rupture du compact alumine (F80, d 50 = 230 µm) avec le liant C2 Les variations de module et de ténacité sont liées à une variation de structure de la meule, c’est à dire à sa porosité et à ses ponts de verre. A partir des valeurs de ténacité (K IC ) et de contrainte à la rupture ( R ), il est possible de déterminer un ordre de grandeur de la taille du défaut critique (a c ) à l’aide de la relation suivante : Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf 150 © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
Chapitre 4 K a (4.1) IC R c La taille de défaut diminue d’abord fortement lorsque la taille des grains diminue puis se stabilise vers une valeur de 530 µm pour une taille de grains de 13,9 µm. 1300 1200 Taille de défauts critique (µm) 1100 1000 900 800 700 600 500 400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Diamètre médian (µm) Figure 4-4 : Evolution de la taille du défaut critique avec la taille des grains abrasifs 1.1.2. Influence de la dispersion granulométrique des grains Une large dispersion granulométrique des grains abrasifs modifie la dispersion de taille des pores mais n’a aucune influence sur le retrait et par conséquent la densité finale (p.105). Toutefois, les compacts élaborés ont une densité apparente différente, ce qui provient de la mise en œuvre. Nous avons choisi de représenter l’évolution du module d’élasticité et de la ténacité en fonction de la densité du compact pour plusieurs compacts élaborés à partir des grains F1000, M5 et M6 (cf. Figure 4-5). Le module comme la ténacité varient linéairement avec la densité du compact. Le comportement mécanique des meules vitrifiées ne dépend pas de la largeur de la dispersion granulométrique des grains mais fortement du taux de porosité des meules. Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés 151
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N° d’ordre 2005ISAL0111 Année 2
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SIGLE ECOLE DOCTORALE NOM ET COORDO
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Résumé Résumé Cette thèse est
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Sommaire Sommaire Cette thèse est
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