influence cumulée des paramètres de surface - Bibliothèque Ecole ...

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En pratique le rôle joué par l'inclusion est plus complexe et fait appel
à plusieurs phénomènes.
L'environnement (cohésion du matériau, contraintes résiduelles) d'une
inclusion non métallique au sein du matériau dans l'état d'utilisation
de la pièce mécanique doit être relié à l'histoire de ce matériau.
La nature chimique de l'inclusion conditionne dans un premier temps la
configuration cristalline (forme et angularité) et sa plasticité donc
son comportement au cours du laminage (allongement en fonction du taux
de corroyage ou fractionnement en alignement d'inclusions brisées).
En ce qui concerne la configuration cristalline,les concentrations de
contraintes à l'interface entre la matrice et les inclusions angulaires
(alumines, carbo-nitrures de titane) présentent les plus graves dangers
en fatigue (13).
Le comportement en fatigue revêt quant à lui à la fois un aspect physique
(plasticité à chaud et déformabilité de l'inclusion) et thermique
(coefficients de dilatation relatifs de l'inclusion et de la matrice).
Pour ce dernier point notons l'intéressant modèle mathématique proposé
par Brooksbank et Andrews (]4) au sujet des contraintes développées à
l'interface inclusion/matrice lors du traitement thermique (ou plus
généralement d'un refroidissement après chauffage dans le domaine
austénitique). Ce modèle permet un classement des inclusions par nature
chimique en fonction de leur coefficient de dilatation thermique. Les
inclusions qui ont un coefficient de dilatation très inférieur à celui
de la matrice, conduisent durant ce refroidissement à l'établissement
de contraintes de tension dans le matériau, près de l'interface
inclusion/matrice qui favorisent l'amorçage de fissurle fatigue.
(Citons parmi les plus dangereuses les inclusions de type silicoaluminate
de chaux).
Cette approche originale s'applique tout particulièrement bien dans le
cas d'aciers martensitiques revenus à basse température (inférieure à
200°C). Dans le cas de ressorts on peut penser que les revenus à 400°C
permettent un relachement des contraintes internes qui rendent quelque
peu caduc ce type d'approche.