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Endommagement des matériaux métalliques sous chargement cyclique

Ces travaux s’intéressent aux relations entre amorçage de fissures et irréversibilité de déformation plastique dans les alliages métalliques soumis à des sollicitations cycliques. Ils portent sur un superalliage à base nickel (le WaspaloyTM) subissant un endommagement de surface localisé (bandes de glissement).
L’originalité de l’approche adoptée repose sur la diversité des moyens d’investigations utilisés (AFM, EBSD, MET) pour l’étude microstructurale, et leur utilisation sur une même zone d’observation. L’association de ces caractérisations complémentaires avec la réalisation d’essais mécaniques de fatigue, a permis, dans un premier temps, de poser les bases d’un critère d’amorçage en fatigue à partir de paramètres microstructuraux. Dans un deuxième temps, la compréhension de l’histoire thermique de l’alliage a permis de mettre au point plusieurs états de référence du matériau, comportant deux paramètres métallurgiques contrôlés et reproductibles (taille de grains et de précipités durcissants). Ces états de référence ont été testés en fatigue oligocyclique de façon à surveiller l’évolution du relief lié à la déformation plastique en cours d’essai, et à détecter l’endommagement.

Ceci ouvre la voie à la définition d’un modèle physique d’endommagement basé sur des considérations d’énergie de surface et d’énergie d’interface exprimées à une échelle très locale.
Ces travaux sont réalisés en collaboration avec X. Feaugas (Université de La Rochelle) et P. Villechaise (ENSMA Poitiers). De plus, une collaboration est en cours de développement avec J. Man (Université de Brno, République Tchèque).