Lois de comportement des métaux - Élastoplasticité. Viscoplasticité

Ue document est consacré à la détermination des propriétés des matériaux élastoplastiques et viscoplastiques. Un matériau plastique, contrairement aux matériaux élastiques, conserve après décharge une déformation irréversible. Formellement, le comportement plastique est complètement indépendant du temps : il est indépendant de la vitesse de déformation ; cette dernière n’évolue pas lorsque le chargement est maintenu constant. La déformation d’un matériau élastoplastique comporte une composante élastique réversible et une composante plastique qui ne l’est pas. Typiquement, les métaux possèdent un comportement élastoplastique, tout au moins en première approximation à températures pas trop élevées.

La déformation d’un matériau viscoplastique est non seulement irréversible, mais de plus elle est fonction du temps. Elle dépend de la vitesse de chargement ; elle évolue lorsque le chargement est maintenu constant. Le fluage est une des manifestations classiques d’un comportement viscoplastique. Les polymères possèdent en général un tel comportement, mais c’est aussi le cas des métaux à hautes températures notamment. Une composante élastique réversible de la déformation est très généralement aussi présente, de sorte qu’il faudrait en toute rigueur parler d’un comportement élasto-viscoplastique. Elle peut toutefois, le plus souvent, être négligée devant la composante viscoplastique.

La partie consacrée à la détermination des propriétés viscoplastiques sera consacrée exclusivement aux essais de fluage et de relaxation à hautes températures. Les influences de la vitesse de déformation sur le comportement aux températures moins élevées seront traitées dans la partie consacrée à la détermination des propriétés viscoplastiques. Quitte à sacrifier à la stricte rigueur, cette disposition est préférable dans la mesure où ce sont les types d’essais qui nous intéressent au premier chef.

Pour la même raison, sont inclus, dans la partie concernant la détermination des propriétés élastoplastiques, les matériaux fragiles pour lesquels la déformation plastique est très petite.