Durcissement et adoucissement cyclique

[lguenhael]

Bonjour,

Je recherche de l’aide ou de la documentation pour mieux comprendre les mécanismes du durcissement ou adoucissement cyclique.

Je me pose notamment quelques questions :

Quel sont les éventuels moyens de durcissement (autres que cyclique, par traitement thermique et par précipitation) ?

Comment s’identifie d’un point de vue mécanique le durcissement (cyclique ou autre) d’un matériau ?

J’ai cru comprendre qu’il s’agissait d’une évolution de la limite élastique et de la résistance mécanique. Quelqu’un peut-il me le confirmer ?

Y a-t-il d’autres paramètres mécaniques du matériau qui se voient modifier lors d’un durcissement (en dehors de la dureté elle-même) ?

J’ai pu lire dans les Techniques de l’Ingénieur M 300 qu’il y avait différents type de durcissement :

- par d’autres dislocations,
- par les éléments en solution solide
- par des précipités
- par les joints de grain

Je suppose que dans le cas d’un durcissement cyclique, on se trouve uniquement dans le cas d’un durcissement ayant pour origine les dislocations ? Et éventuellement par les joints de grain qui peuvent être plus ou moins affectés suivant le type de sollicitation cyclique ?

Peut-on observer des durcissements cycliques sans jamais avoir atteint la limite élastique initiale du matériau ?

Enfin, peut-on dire que le durcissement est un genre d’écrouissage qui est obtenu par toutes autres manières qu’un simple et unique chargement au delà de la limite d’élasticité ?

Merci d’avance à toutes personnes pouvant m’aider à mieux comprendre ce phénomène.
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[invite61c21e86]

Bonjour,

Je recherche de l’aide ou de la documentation pour mieux comprendre les mécanismes du durcissement ou adoucissement cyclique.

Je me pose notamment quelques questions :

Quel sont les éventuels moyens de durcissement (autres que cyclique, par traitement thermique et par précipitation) ?

Comment s’identifie d’un point de vue mécanique le durcissement (cyclique ou autre) d’un matériau ?

Re plus grand, durete (vickers par ex) plus grande.


J’ai cru comprendre qu’il s’agissait d’une évolution de la limite élastique et de la résistance mécanique. Quelqu’un peut-il me le confirmer ?

oui

Y a-t-il d’autres paramètres mécaniques du matériau qui se voient modifier lors d’un durcissement (en dehors de la dureté elle-même) ?

le module d'Young

J’ai pu lire dans les Techniques de l’Ingénieur M 300 qu’il y avait différents type de durcissement :

- par d’autres dislocations,
- par les éléments en solution solide
- par des précipités
- par les joints de grain

Je suppose que dans le cas d’un durcissement cyclique, on se trouve uniquement dans le cas d’un durcissement ayant pour origine les dislocations ?

ca depend de comment tu durcis! ca peut etre precipites (carbures surtout), dislocations et aussi joints de grains (element en solution soldie qui migrent dasn ces joints).

Et éventuellement par les joints de grain qui peuvent être plus ou moins affectés suivant le type de sollicitation cyclique ?

tout a fait

Peut-on observer des durcissements cycliques sans jamais avoir atteint la limite élastique initiale du matériau ?

comemnt ca? observer = caracteriser? non alors!

Enfin, peut-on dire que le durcissement est un genre d’écrouissage qui est obtenu par toutes autres manières qu’un simple et unique chargement au delà de la limite d’élasticité ?

exactement. ecrouissage = durcissement par dislocations

Merci d’avance à toutes personnes pouvant m’aider à mieux comprendre ce phénomène.

espere avoir aide.

a+

[lguenhael]

Bonsoir,

Merci pour ta réponse et pour la rapidité!

A la question :

« Peut-on observer des durcissements cycliques sans jamais avoir atteint la limite élastique initiale du matériau ? »

Ce n'est pas "observer" dans le sens "caractériser" mais simplement : peut-on avoir un durcissement cyclique sans jamais atteindre la limite élastique initiale du matériau?

A vrai dire je sais maintenant que la réponse est oui mais il me semble que c'est loin d'être connu et j’aimerai savoir si quelqu’un en sait un peut plus là dessus.

Auriez-vous des liens internet ou titres d’articles détaillant simplement les mécanismes du durcissement cycliques ?

Et pour terminer, lorsque l’on écrouit une tôle par une opération de laminage il y a une modification de la microstructure. Il me semble que la forme allongé des gains contribue à l’amélioration des caractéristiques mécaniques du matériau vis-à-vis de sa résistance à la traction dans le sens longitudinal au sens d’allongement. Peut-on alors parler de durcissement partiellement dû à la déformation de la microstructure ?

Si oui, je suppose que cette partie du durcissement fait donc parti du groupe dit de durcissement par les joints de grain en considérant que la déformation des gains revient enfaite à déformer aussi la disposition des joints de grain, et que cette diminution de section perpendiculairement au sens de sollicitation constitue en d’autres termes une augmentation des obstacles au déplacement des dislocation comparé au cas initial.

Et si tel est le cas, pour aller plus loin dans cette réflexion, je me dis qu’il est alors (dans la limite du possible) bien plus intéressant de laminer un matériau de façon à obtenir une diminution de section des grains suivant les 2 directions perpendiculaires à la direction suivant laquelle le matériau sera sollicité?

Merci beaucoup de me guidé dans la compréhension de ce phénomène.

[invite61c21e86]

« Peut-on observer des durcissements cycliques sans jamais avoir atteint la limite élastique initiale du matériau ? »

Ce n'est pas "observer" dans le sens "caractériser" mais simplement : peut-on avoir un durcissement cyclique sans jamais atteindre la limite élastique initiale du matériau?

A vrai dire je sais maintenant que la réponse est oui mais il me semble que c'est loin d'être connu et j’aimerai savoir si quelqu’un en sait un peut plus là dessus.

Tu reponds tout seul aux questions, ce n'est pas rigolo!
Quand tu fais un durcissement par durcissement, tu fait un recuit,trempe,revenu, bref tu agis sur la temperature et le temps. Tu n'appiques aucun effort a ton materiau. donc la limite d'elesticite, t'es pas pret de l'atteindre!

Auriez-vous des liens internet ou titres d’articles détaillant simplement les mécanismes du durcissement cycliques ?

faut que tu precises ce que tu entends par durcissement cycliques... tu fais quoi a tes aciers? recuits? laminage? etc....

Et pour terminer, lorsque l’on écrouit une tôle par une opération de laminage il y a une modification de la microstructure. Il me semble que la forme allongé des gains contribue à l’amélioration des caractéristiques mécaniques du matériau vis-à-vis de sa résistance à la traction dans le sens longitudinal au sens d’allongement. Peut-on alors parler de durcissement partiellement dû à la déformation de la microstructure ?

on parle alors d'ANOSOTROPIE. (c'est a dire que les caracteristiques ne sont plus identiques dans les directions x, y et z)

Si oui, je suppose que cette partie du durcissement fait donc parti du groupe dit de durcissement par les joints de grain en considérant que la déformation des gains revient enfaite à déformer aussi la disposition des joints de grain, et que cette diminution de section perpendiculairement au sens de sollicitation constitue en d’autres termes une augmentation des obstacles au déplacement des dislocation comparé au cas initial.

ca depend de la methode que tu utilises. pour le laminage, a froid, ce sont les dislocations (que tu supprimes) et les grains que tu allonges, tu as donc deux phenomenes qui entrent en jeu dans un seul process

Et si tel est le cas, pour aller plus loin dans cette réflexion, je me dis qu’il est alors (dans la limite du possible) bien plus intéressant de laminer un matériau de façon à obtenir une diminution de section des grains suivant les 2 directions perpendiculaires à la direction suivant laquelle le matériau sera sollicité?

exact, mais ce n'est pas forcement possible. d'ou les recuits de revenus par exemple pour re-arrondir les grains (je simplifie pas mal la)

Merci beaucoup de me guidé dans la compréhension de ce phénomène.

Je fais ce que je peux, mais j'espere que ca reponds a tes questions!

a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[lguenhael]

Bonjour,

Effectivement la limite d’élasticité n’est pas prête d’être atteinte si je fais un durcissement par traitement thermique mais un traitement thermique n’a pas grand-chose de cyclique et j’insiste sur le fait que je parlai là uniquement de durcissement cyclique et je repose donc ma question :

Peut-on avoir un durcissement cyclique sans jamais atteindre la limite élastique initiale du matériau ?

Hier je pensai que la réponse était oui, or en poussant un peut plus loin mes recherches je dirais que je suis un peu plus partagé. Bref c’est à approfondir.

J’entends par durcissement cyclique toute intervention répétée (plutôt du type mécanique et non de type thermique) tendant à faire durcir (localement ou de manière homogène) le matériau traité.

Un exemple type : le grenaillage de précontrainte.

Encore merci !

[invite61c21e86]

definis "durcissement cyclique" stp.

a +

[lguenhael]

Bonjour,

Comme je l'ai dit, j’entends par durcissement cyclique toute intervention répétée (plutôt du type mécanique et non de type thermique) tendant à faire durcir (localement ou de manière homogène) le matériau traité.

Autrement dit, tout durcissement au même titre que le durcissement par traitement thermique et autre mais obtenue à partir d’une sollicitation mécanique répétée.

a+

[invite61c21e86]

forgeage par exemple?

[lguenhael]

Oui tout a fait (à condition toutefois de ne considérer que le forgeage à froid)

[invite61c21e86]

Dans ce cas la, tu as deformation plastique (car irreversible).

Seuls les traitements thermiques permettent de durcir sans atteindre la limite elastique.

Tu deformes egalement (irreversiblement, donc plastiquement) dans le cas du grenaillage, laminage, etc....

voili, j'espere que c'est clqir!

a+

[lguenhael]

Bonjour,

A vrai dire il y a aussi la solution des vibrations qui sont ni plus ni moins qu’un chargement mécanique cyclique. Suivant la configuration de l’onde, on pourra se trouvé dans le cas d’un durcissement cyclique alors même que l’onde transmise n’atteint pas la limite élastique initiale du matériau. Cela s’explique par un échauffement indirecte par frottement interne et donc d’une diminution de la limite d’élasticité initiale permettant alors aux dislocations de se déplacer par absorption du reste de l’énergie sonique qui n’aura pas été transformée en énergie thermique créant ainsi un éventuel durcissement du matériau.

Je réponds finalement à ma question qui était de savoir s’il était possible d’effectuer un durcissement cyclique sans jamais dépasser la limite élastique initiale du matériau.

A+.