1 - FORMAGE À GRANDE VITESSE DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES

• 1.1 - Différents modes de formage à grande vitesse
  Figure 1 - Gammes de vitesses de déformation imposées en mise en forme et gammes accessibles par les méthodes d’essai conventionnelles (d'après [3])
• 1.2 - Laminage
• 1.3 - Tréfilage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 2 - Passage d’un fil dans une filière
• 1.4 - Frappe à froid
• 1.5 - Usinage
  Figure 3 - Copeau de 1.4301 (304 / X5CrNi18-10) – Essai de coupe interrompue avec formation des zones de cisaillement et fractionnement du copeau
• 1.6 - Application aux matériaux métalliques
  Figure 4 - Casse sur des inclusions en frappe à froid Figure 5 - Fibrage obtenu par frappe à froid Figure 6 - Formation et déchaussement d’une écaille lors du tréfilage d’un fil d’acier inoxydable Figure 7 - Influence des oxydes sur le fractionnement des copeaux

2 - SIMULATION NUMÉRIQUE ET DÉTERMINATION D'UNE LOI DE COMPORTEMENT

• 2.1 - Intérêt de la simulation numérique
• 2.2 - Lois de comportement

  • Quiz d'entraînement
  Figure 8 - Loi de comportement pour un matériau plastique écrouissable Figure 9 - Modèle de comportement élastoplastique Figure 10 - Effet de la température sur un essai de traction d'un acier inoxydable 1.4578 (X3CrNiCuMo 17-11-3-2) Figure 11 - Effet de la température sur des essais de compression dynamique d'un acier inoxydable 1.4418 (X4CrNiMo 16-5-1) effectués à 3 niveaux d'énergie Figure 12 - Représentation de la loi de comportement d'un acier inoxydable 1.4578 en fonction de la déformation et de la température suivant (5) Figure 13 - Représentation de la loi de comportement d'un acier inoxydable 1.4578 en fonction de la vitesse de déformation et de la température
• 2.3 - Problématique des essais mécaniques
  Figure 14 - Importance de la fréquence d'acquisition : différence de signaux enregistrés à différentes fréquences d'acquisition
• 2.4 - Choix des essais mécaniques permettant l'identification d'une rhéologie
  Figure 15 - Éprouvette de traction Figure 16 - Courbe de traction conventionnelle Figure 17 - Courbe de traction en contrainte vraie et déformation rationnelle Figure 18 - Photos d'une masse tombante Figure 19 - Écrasement d'une éprouvette métallique sous une masse tombante Figure 20 - Courbe force en fonction de l'écrasement issue d'un test sur une masse tombante Figure 21 - Test de compression sur un lopin cylindrique Figure 22 - Effet de la lubrification et de la géométrie du lopin sur le tonnelage (d'après [14]) Figure 23 - Lopin avec réservoir de lubrification pour essai de compression homogène Figure 24 - Extrapolation de résultats de compression pour s'affranchir des effets de bord
• 2.5 - Anisotropie
• 2.6 - Identification des coefficients : exemple d'une méthode
  Figure 25 - Résultat de l'essai de compression quasi statique Figure 26 - Simulation du test d'écrasement sur la masse tombante, distribution de la température en cours de frappe, de la déformation et de la vitesse de déformation Figure 27 - Caractéristiques mesurées pour la détermination du coefficient de frottement Figure 28 - Procédure en boucle pour la détermination des coefficients de la rhéologie Figure 29 - Comparaison des essais pratiques avec la rhéologie et les simulations

3 - CRITÈRES D'ENDOMMAGEMENT

• 3.1 - Importance de la prise en compte de l'endommagement en mise en forme
  Figure 30 - Comparaison des résultats de la simulation numérique d'un essai de traction avec et sans prise en compte de l'endommagement Figure 31 - Ductilité limite sur un essai de compression dynamique en fonction de la température et de la vitesse de déformation d'un acier inoxydable martensitique Figure 32 - Test d'écrasement sous une masse tombante d'un acier inoxydable austénitique pour frappe à froid – Augmentation des conditions de frappe jusqu'à l'apparition d'une fissure Figure 33 - Cartographie du critère de rupture « Latham et Cockroft » Figure 34 - Comparaison entre l'essai réel de compression dynamique et la simulation avec Forge® NxT – Endommagement B&W
• 3.2 - Application numérique des critères d'endommagement sur un cas de frappe à froid
  Figure 35 - Décomposition de la frappe du troisième poste sans prise en compte d'un critère de rupture Figure 36 - Séquence de frappe au troisième poste avec introduction d'un critère d'endommagement
• 3.3 - Application numérique des critères d'endommagement sur un cas de laminage à froid
  Figure 37 - Simulation d'un laminage à froid en 2 passes – Estimation de l'endommagement par un critère de Latham et Cockroft = pas de risque de casse Figure 38 - Simulation d'un laminage à froid en 2 passes – Estimation de l'endommagement par un critère de Bai et Wierzbicki et comparaison avec l'essai pratique
• 3.4 - Application numérique des critères d'endommagement sur un cas de tréfilage

  • Quiz d'entraînement
  Figure 39 - Simulation d'un tréfilage d'un acier inoxydable resulfuré en 8 passes avec le critère d'endommagement de B&W

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

6 - SYMBOLES

TEST DE VALIDATION