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En anglaisRÉSUMÉ
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.
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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)
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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
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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.
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4. Évolution de l'endommagement
Bien que les trois étapes d'amorçage, croissance et coalescence de l'endommagement se développent souvent de manière simultanée, il est intéressant de les décrire séparément pour plus de clarté.
4.1 Amorçage
Dans la très grande majorité des cas, les sites d'amorçage de l'endommagement sont les inclusions ou les particules de seconde phase présentes dans le matériau. Il faut noter à ce sujet que les métaux, même « de haute pureté », contiennent toujours une densité élevée d'inclusions.
Exemple : un cuivre de teneur 99,99 %Cu et contenant 100 µg/g de plomb sous la forme de nodules sphériques de rayon 1 µm, renferme environ 2 x 104 inclusions par mm3, ce qui correspond à des inclusions espacées en moyenne de 38 µm.
D'une manière générale, les espacements inter-inclusionnaires correspondent bien aux distances entre cupules observées sur les faciès de rupture ductile.
Les inclusions peuvent être plus dures que la matrice environnante (par exemple, oxydes), moins dures que celle-ci (plomb), ou encore de dureté comparable (par exemple, sulfures de manganèse dans les aciers).
Il existe trois modes de formation d'une cavité liée à la présence d'une inclusion :
Divers critères établis à partir de modèles théoriques ont été proposés pour prévoir la déformation ou l'état de contrainte macroscopique correspondant à l'amorçage de l'endommagement. On peut les classer en deux catégories, fondées, soit sur une condition énergétique, soit sur une condition de contrainte critique.
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Condition énergétique
La création de surface libre, nécessaire à la formation d'une cavité doit être...
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Évolution de l'endommagement
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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).
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