Effet thermique de la mise en forme - Phénomènes superficiels et modélisation

Nous poursuivons, dans cet article, l’étude des phénomènes évoqués dans l’article Effet thermique de la mise en forme- Théorie et phénomènes volumiques.

Après avoir rappelé les équations mécaniques de l’écoulement plastique d’un métal lors de sa mise en forme, nous avions présenté les équations décrivant l’évolution du champ de température au cœur de l’écoulement et à sa surface, puis nous en avions commenté les conséquences physiques à partir des ordres de grandeur des diverses grandeurs physiques conditionnant ces effets thermiques pour les principaux alliages métalliques et les divers mécanismes de transfert superficiels. Nous avions estimé ensuite l’échauffement induit par la déformation plastique : du fait de leur vitesse élevée, la plupart des opérations de mise en forme sont adiabatiques et l’échauffement induit par la déformation n’a qu’une faible influence sur la morphologie de l’écoulement ; les exceptions importantes sont certains filages et les usinages, opérations induisant une déformation plastique élevée et où la dissipation d’énergie a une forte influence sur le champ de contrainte et l’écoulement plastique. Nous analysons dans cet article, de manière élémentaire, les variations de température de part et d’autre de l’interface métal‐outil induites par la différence de température entre le métal et l’outil et l’énergie dissipée par frottement. En dernier lieu, nous précisons les conséquences thermiques de la mise en forme sur les outillages (température, contraintes, évolution de structure, endommagements). Cela nous permet de préciser les conditions d’une bonne simulation numérique de ces effets thermiques.

Notations et symboles