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Comportement mécanique du compact massif La Figure 4-35 permet de comparer le comportement à chaud à une même température d’essai (1100°C) des meules d’alumine avec le liant C1 en fonction de la température d’élaboration. Ces essais ont été réalisés à température d’essai constante (1100°C) donc à viscosité et tension superficielle du verre constantes. Si la température d’élaboration est plus élevée, alors la raideur et la contrainte à rupture sont plus faibles. Si la température d’élaboration est de 1100°C, on observe des plans de glissement à 45°. Si la température d’élaboration est de 1200°C, l’endommagement se caractérise par un écroulement localisé. La viscosité et la tension superficielle du verre sont identiques mais nous avons vu dans le chapitre précédent (p.138) que la répartition du verre est différente selon la température d’élaboration. A 1100°C, le liant vitreux est trop visqueux pour pénétrer dans les rugosités des grains. Lorsque la température augmente, la diminution de la tension superficielle et de la viscosité du verre permet de combler ces rugosités. Cette différence de répartition du verre pourrait être à l’origine de cette différence de raideur. Contrainte (MPa) 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Tessai = 1100°C Telab=1100°C Telab=1200°C 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Déformation (%) Figure 4-35 : Influence de la température d’élaboration sur le comportement des meules (Al 2 O 3 +C1, Tessai=1100°C) 2.2.2. Modélisation Nous proposons dans le Tableau 4-5 de comparer les raideurs expérimentales déduites des courbes de la Figure 4-34 aux raideurs issues de la modélisation. Nous remarquons que cette dernière diminue bien avec la température. On observe d’ailleurs une très bonne adéquation pour les températures 1000°C et 1200°C. La raideur expérimentale à 1100°C est plus élevée que celle obtenue par modélisation. De manière globale, compte tenu des incertitudes sur l’épaisseur des ponts, ce modèle montre une très bonne adéquation avec l’expérience. Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf 178 © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
Chapitre 4 Raideur expérimentale Raideur issue de la modélisation D=0,33 µm D=0,7 µm D=1,0 µm 1000°C 610-790 MPa 670 MPa 100 MPa 47 MPa 1100°C 83-240 MPa 56 MPa 8,6 MPa 3,9 MPa 1200°C 8-9 MPa 10 MPa 1,6 MPa 0,7 MPa Tableau 4-5 : Résultats expérimentaux et modélisation Température R (µm) V (m 3 ) D (µm) N/m) (Pa.s) 1000°C 115 µm 3 10 13 variable 62° 0,363 1,5 10 5 1100°C 115 µm 3 10 13 variable 62° 0,362 1,3 10 4 1200°C 115 µm 3 10 13 variable 41° 0,361 2,4 10 3 Tableau 4-6 : Paramètres d’entrée relatifs aux résultats de la modélisation (cf. Tableau 4-5) 2.2.3. Discussion La diminution de la viscosité du liant vitreux entraîne une diminution de la raideur et de la contrainte maximale atteinte ainsi qu’une modification du type d’endommagement. A basse température, il se caractérise par une rupture selon des plans de cisaillement à 45° alors qu’à haute température il se caractérise par un écroulement localisé. A 1000°C, on observe une bonne corrélation entre les résultats expérimentaux et la modélisation. A 1100°C, les raideurs issues de la modélisation sont légèrement plus faibles que celles mesurées tandis qu’à 1200°C l’écart entre la valeur issue de la modélisation et celle mesurée est faible. On observe par ailleurs que la raideur diminue lorsque la température d’élaboration augmente, à température d’essai constante. Ces essais réalisés à viscosité constante suggèrent que la cohésion à l’interface entre les grains et le verre peut être à l’origine d’une modification des forces capillaires (cf. Figure 4-36). Pores du grains non comblés par le verre provoquant une augmentation de la raideur Grains Verre Figure 4-36 : Schéma de la porosité à la surface des grains non comblée par le verre 2.3. Influence de la taille des grains La taille des grains a une influence sur la structure de la meule en terme de porosité et de volume de la phase vitreuse. La Figure 4-37 montre l’influence de la taille des grains sur le comportement à chaud. Plus la taille de grains est faible, plus la raideur et la contrainte à rupture sont élevées. Pour les 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 179
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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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Introduction Les meules abrasives
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