Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La déformation plastique par fluage s’effectue à charge et température constantes, mais à une vitesse de déformation variant continûment dans le temps. Cet article débute par une présentation des mécanismes élémentaires du fluage. Il enchaîne ensuite sur la caractérisation de la tenue au fluage avec la description de l’influence des paramètres, puis l’exploitation et l’extrapolation des résultats. Il aborde pour terminer les classes des aciers résistant au fluage et leurs critères de choix.
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Guy MURRY : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble, Docteur-Ingénieur - Ancien Directeur de l’Office Technique pour l’Utilisation de l’Acier (OTUA) - Ingénieur-conseil
INTRODUCTION
Le fluage est un processus de déformation plastique (se produisant à température supérieure à la température ambiante) qui a pour principale particularité de pouvoir se développer dans le temps, éventuellement jusqu’à rupture, alors qu’à la fois la température et l’effort appliqué (inférieur à la résistance à la traction à la température considérée) restent constants. Il se classe de ce fait parmi les modes de rupture dits « à temps » (avec la fatigue et la corrosion).
Un acier devra résister au fluage chaque fois qu’il sera soumis à des sollicitations mécaniques alors que sa température est sensiblement supérieure à la température ambiante.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1984 par Guy MURRY
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Aciers résistant au fluage2. Caractérisation de la tenue au fluage
Pour analyser le développement du fluage on procède à des « essais de fluage » au cours de chacun desquels l’éprouvette, maintenue à température constante, est soumise à une charge fixe. On mesure les déformations qu’elle subit au cours du temps. Les résultats obtenus se présentent sous la forme de courbes de fluage du métal (valables dans les conditions adoptées).
2.1 Essais de fluage
Les essais de fluage sont généralement réalisés sous sollicitation uniaxiale de traction. L’éprouvette, habituellement cylindrique, est, en cours d’essai, soumise à une charge constante (compte tenu des déformations de l’éprouvette la contrainte à laquelle cette dernière est soumise n’est donc pas constante) ; la sollicitation mécanique est conventionnellement prise en compte à travers la charge unitaire initiale (charge appliquée / section initiale de l’éprouvette).
L’allongement de l’éprouvette au cours du fluage doit être mesuré à l’aide d’un extensomètre dont les palpeurs sont rendus solidaires des extrémités de la base de mesure définie sur l’éprouvette (il est possible de solidariser les palpeurs avec les têtes de l’éprouvette dans la mesure où la géométrie de ces dernières est telle que ne soient prises en compte que les variations de longueur de la base de mesure). La sensibilité de l’extensomètre est un facteur important de la qualité des essais ; elle doit être élevée car les vitesses de déformation sont très faibles.
on peut considérer le cas d’une éprouvette dont l’allongement moyen par fluage sera de 1 % en 104 h; pour apprécier la déformation qu’elle subit en 24 h, il faut mesurer un écart de longueur de l’ordre de Lo x 24 · 10−6 soit 24 · 10−4 mm si la base de mesure (Lo) est de 100 mm (c’est un maximum) et 72 · 10−5 mm si la base de mesure est de 30 mm ; un coefficient d’amplification égal ou supérieur à 1 000 est nécessaire.
En cours d’essai, l’éprouvette doit être maintenue à température constante (« la » température d’essai). Pour ce faire elle est placée dans un four qui doit assurer...
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Caractérisation de la tenue au fluage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GLEN (J.) - * - Journal of Iron and Steel Institute (août 1958).
-
(2) - LUBHAN (J.D.), FELGAR (R.P.) - Plasticity and creep of metals. - Wiley (1961).
-
(3) - HART (E.W.) - * - Acta Met. ; 18 (1970).
-
(4) - POIRIER (J.P.) - Plasticité à haute température des solides cristallins. - Eyrolles (1976).
-
(5) - DORN (J.E.) - * - Symposium N.P.L. (1954) et, avec SHERBY (O.D.) et ORR (R.L.), Trans. A.S.M., vol. 46 (1954).
-
(6) - MURRY (G.) - * - Revue de Métallurgie ; juin (1967) et octobre (1970).
-
(7) - MURRY (G.) - * - Thèse...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Recueils de caractéristiques de résistance au fluage des aciers
Ergebnisse deutscher Zeitstandversuche langer Dauer-Verlag Stahleisen M.B.H. - - Düsseldorf (1969).
Résultats d’essais de rupture par fluage sur des aciers de fabrication française − - IRSID (1972).
Creep data sheets − - NRIM (depuis 1972).
BSCC high temperature data − - ISI (1973).
HAUT DE PAGE
NF A 03-355 - (12.85) - Produits en acier. Essai de fluage. - -
NF A 35-558 - (11.99) - Aciers et alliages de nickel pour éléments de fixation utilisés à température élevée et/ou basse température. - -
NF A 35-578 - (01.03) - Aciers et alliages à base de nickel et cobalt résistant au fluage. - -
NF EN 10028-2 - (12.03) - Produits plats en aciers pour appareils à pression - Partie 2 : aciers non alliés et alliés avec caractéristiques spécifiées à températures élévées. - -
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