Présentation

Article

1 - VUE D'ENSEMBLE

2 - CARACTÉRISATIONS EXPÉRIMENTALES

3 - INSTABILITÉS EN MISE EN FORME

4 - ÉVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT

5 - INTERACTIONS ENTRE ENDOMMAGEMENT ET COMPORTEMENT

6 - CRITÈRES DE RUPTURE DUCTILE

7 - DUCTILITÉ ET FRAGILITÉ À HAUTE TEMPÉRATURE

Article de référence | Réf : M3032 v1

Instabilités en mise en forme
Endommagement et ductilité en mise en forme

Auteur(s) : Frank MONTHEILLET, Laurent BRIOTTET

Relu et validé le 06 mars 2017

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

La ductilité est l'aptitude d'un matériau à subir une déformation irréversible sans se rompre. Ainsi, dans le contexte de la mise en forme des métaux, la ductilité est une propriété qu'il est très important de connaître, de contrôler et, éventuellement, de modifier. Dans la plupart des cas, comme par exemple en traction uniaxiale, la ductilité est limitée par deux facteurs pouvant combiner leurs effets : l'instabilité et l'endommagement. Le premier d'entre eux, qui peut revêtir des formes très diverses suivant la géométrie de l'échantillon et la sollicitation imposée (par exemple, striction diffuse ou localisée), joue un rôle prédominant dans le cas des produits plats (emboutissage des tôles). En revanche, l'endommagement est le principal facteur limitant la ductilité dans les produits massifs.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Damage and ductility in forming

Ductility is the capacity to subject a material to irreversible deformation without breaking. Therefore, within the context of metal forming, ductility is a process which is vital to both understand and controlled; and if need be, modified. In most cases, such as for in the instance of uniaxial traction, ductility is limited by two factors the effects of which can be combined: instability and damage. The first one, which can present various forms according to the geometry of the sample and the imposed stress (such as diffuse or localized necking) plays an essential part in the case of flat products (metal sheet drawing). However, damage is the main factor which limits ductility in colossal products.

Auteur(s)

  • Frank MONTHEILLET : Ingénieur Civil des Mines, Docteur ès Sciences - Directeur de Recherche au CNRS, École des Mines de Saint-Étienne, Centre science des matériaux et des structures, CNRS UMR 5146-Plasticité, endommagement et corrosion des matériaux

  • Laurent BRIOTTET : Ingénieur Civil des Mines, Docteur en Science et Génie des Matériaux - Ingénieur au CEA LITEN, DTH, Grenoble

INTRODUCTION

On nomme ductilité l'aptitude d'un matériau à subir une déformation irréversible sans se rompre. Ainsi, dans le contexte de la mise en forme des métaux, la ductilité est une propriété qu'il est très important de connaître, de contrôler et, éventuellement, de modifier.

Dans la plupart des cas, comme par exemple en traction uniaxiale, la ductilité est limitée par deux facteurs pouvant combiner leurs effets : l'instabilité et l'endommagement. Le premier d'entre eux, qui peut revêtir des formes très diverses suivant la géométrie de l'échantillon et la sollicitation imposée (par exemple, striction diffuse ou localisée), joue un rôle prédominant dans le cas des produits plats (emboutissage des tôles).

En revanche, l'endommagement est le principal facteur limitant la ductilité dans les produits massifs.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m3032


Cet article fait partie de l’offre

Mise en forme des métaux et fonderie

(125 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

3. Instabilités en mise en forme

Comme on l'a indiqué plus haut, les phénomènes d'instabilité contribuent, parallèlement à l'endommagement, à déterminer la ductilité d'un produit (échantillon de laboratoire ou pièce industrielle). Ils se manifestent sous des formes diverses, telles que les strictions diffuse ou localisée, ou encore les bandes de cisaillement, adiabatiques ou non. Dans tous les cas, ils se traduisent par l'apparition d'une hétérogénéité de déformation à l'échelle macroscopique qui peut conduire à la rupture du matériau dans la zone concernée.

Parmi les nombreuses analyses mécaniques des phénomènes d'instabilité en mise en forme 7, on présentera dans la suite quatre modèles simples, les deux premiers concernant la striction en traction uniaxiale d'un échantillon axisymétrique, les deux autres la striction en bi-étirage de tôle.

3.1 Critère de Considère

Cette approche est fondée sur le fait que, si la force de traction F est une fonction décroissante de la déformation équivalente , toute zone ayant subi une déformation supérieure à celle de son voisinage (du fait, par exemple, d'une section initiale plus faible, ou encore d'une hétérogénéité microstructurale) se déforme plus rapidement que le reste de l'éprouvette de traction, c'est-à-dire forme une striction. Le critère d'instabilité de Considère  s'écrit donc :

( 8 )

Si σ0 désigne la contrainte d'écoulement, et S0 la section initiale de l'échantillon, , de sorte que la relation ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mise en forme des métaux et fonderie

(125 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Instabilités en mise en forme
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MONTHEILLET (F.), MOUSSY (M.) -   Physique et mécanique de l'endommagement  -  Les Editions de Physique, Les Ulis (1986).

  • (2) - BOUAZIZ (O.), MAIRE (E.), LAMARRE (J.), SALINGUE (Y.), DIMICHIELE (M.) -   Etude de l'endommagement d'un acier dual-phase par tomographie X à haute résolution  -  Congrès Matériaux 2006, Dijon, publication sur CD (2006).

  • (3) - DELESSE (A.) -   Procédé mécanique pour déterminer la composition des roches  -  Ann. Mines 13, p. 379-388 (1848).

  • (4) - DEHOFF (R.T.), RHINES (F.N.) -   Quantitative Microscopy  -  McGraw-Hill Series in Materials Science and Engineering, New York (1968).

  • (5) - BRIDGMAN (P.W.) -   The stress distribution at the neck of a tension specimen  -  Trans. Am. Soc. Metals 32, p. 553-574 (1943).

  • (6) - BAQUE (P.), FELDER (E.), HYAFIL (J.), D'ESCATHA (Y.) -   Mise...

ANNEXES

    Autres ouvrages

    BAUDELET (B.) - Mise en forme des métaux et alliages - Ecole d'été de Métallurgie Physique de Villars-sur-Ollon (Suisse), Editions du CNRS (1976).

    MOUSSY (F.) - FRANCIOSI (P.) - Physique et mécanique de la mise en forme des métaux - Ecole d'été d'Oléron, Presses du CNRS/IRSID, Paris (1990).

    FRANCOIS (D.) - PINEAU (A.) - ZAOUI (A.) - Comportement mécanique des matériaux. II – Viscoplasticité, endommagement, mécanique de la rupture, mécanique du contact - Hermès, Paris (1993).

    LEMAITRE (J.) - CHABOCHE (J.L.) - Mécanique des matériaux solides - 2ème éd., Dunod, Paris (2001).

    MONTHEILLET (F.) - MOUSSY (M.) - Physique et mécanique de l'endommagement - Les Editions de Physique, Les Ulis (1986).

    BESSON (J.) - CAILLETAUD (G.) - CHABOCHE (J.L.) - FOREST (S.) - Mécanique non linéaire des matériaux - Hermès-Lavoisier, Paris (2001).

    HAUT DE PAGE

    Cet article est réservé aux abonnés.
    Il vous reste 93% à découvrir.

    Pour explorer cet article
    Téléchargez l'extrait gratuit

    Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


    L'expertise technique et scientifique de référence

    La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
    + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
    De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

    Cet article fait partie de l’offre

    Mise en forme des métaux et fonderie

    (125 articles en ce moment)

    Cette offre vous donne accès à :

    Une base complète d’articles

    Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

    Des services

    Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

    Un Parcours Pratique

    Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

    Doc & Quiz

    Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

    ABONNEZ-VOUS