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Fatigue des alliages ferreux - Exemples de calcul| Réf : BM5052 v1
Auteur(s) : Didier DUPRAT
Date de publication : 10 juil. 1997
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Fatigue des surfacesCet article fait partie de l’offre Fonctions et composants mécaniques
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3.1 Principaux paramètres influant sur le comportement en fatigue
3.1.1 Paramètres d’ordre métallurgique
Taille des grains
Les structures à grains fins présentent une meilleure tenue en fatigue que les structures à gros grains.
Orientation du fibrage par rapport à la direction des efforts
L’orientation générale des grains (fibrage) confère au matériau une anisotropie plus ou moins marquée. Les caractéristiques statiques et la tenue en fatigue seront meilleures dans le sens long du fibrage que dans les autres sens (travers long et travers court).
Taux d’écrouissage
L’écrouissage résultant des opérations de formage a pour effet de consolider le matériau (augmentation de la limite d’élasticité), et par suite, améliore la tenue en fatigue.
Traitement thermique
Suivant que le traitement thermique provoque un adoucissement ou un durcissement du matériau, la tenue en fatigue sera diminuée ou augmentée. De plus, le traitement thermique peut modifier la taille des grains.
Santé métallurgique de l’alliage
Les défauts métallurgiques (lacunes, défauts interstitiels, précipités, inclusions) peuvent être à l’origine de l’endommagement par fatigue. Par incompatibilité des déformations, ils provoquent des concentrations de contrainte locales. L’abattement de durée de vie dépendra de leurs quantité, taille, nature, répartition, orientation par rapport aux efforts.
3.1.2 Paramètres d’ordre mécanique et géométrique
Nature du chargement
Le chargement peut être monotone ou variable (spectre).
Dans le cas des chargements monotones (figure 4) les paramètres prépondérants sont :
la...
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FONCTIONS ET COMPOSANTS MÉCANIQUES
(1) - FRANÇOIS (D.) - The influence of the microstructure on fatigue. Proceeding of the Nato Advanced Study Institute on Advances in Fatigue Science and Technologie. - École centrale des arts et manufactures, Portugal, 4-15 avr. 1988.
(2) - DUPRAT (D.) - Fatigue damage calculation in stress concentration fields under variable uniaxial stress. - Int. J. Fatigue, 18, no 4, p. 245-253 (1995).
(3) - NEUBER (H.) - Theory of stress concentration for shear-strained prismatic bodies with arbitrary non-linear stress-strain law. - J. Appl. Mech., 28, p. 544-551 (1961).
(4) - COFFIN (L.F.), TAVERNELLI (J.F.) - A study of the effects of cyclic thermal stresses on a ductile metal. - Trans. ASME, 76, p. 931-950 (1954).
(5) - MANSON (S.S.), HALFORD (G.R.) - Behavior of materials under conditions of thermal stress. Heat transfer symposium. - < >Univ. of Michigan Engineering Research Institute, p. 9-75 (1953).
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