Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean-Jacques BLANDIN : Ingénieur de l’École centrale de Lyon - Docteur de l’Institut national polytechnique de Grenoble - Chargé de recherche au CNRS - Institut national polytechnique de Grenoble
-
Michel SUERY : Docteur ès sciences physiques - Directeur de recherche au CNRS - Directeur du laboratoire Génie physique et mécanique des matériaux ESA CNRS no 5010 - Institut national polytechnique de Grenoble
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La superplasticité est une propriété de déformation plastique à haute température (
où T f est la température de fusion du métal exprimée en kelvins) d’un matériau polycristallin qui se caractérise par des allongements à rupture importants pouvant dépasser 1 000 % au cours d’un essai de traction. Cette grande stabilité de la déformation est mise à profit pour la mise en forme par thermoformage de pièces souvent complexes et difficiles à mettre en forme selon une autre technique. La mise en forme superplastique trouve ainsi de nombreuses applications, en particulier dans l’aéronautique, grâce à l’utilisation des alliages de titane et d’aluminium.
Le présent article traitera des aspects fondamentaux de la superplasticité et détaillera les principales familles de matériaux pouvant présenter ce comportement. Quelques considérations sur les procédés de mise en forme seront également présentées.
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8. Conclusion
La mise en forme superplastique a connu un essor industriel significatif durant ces dix dernières années. Les alliages de titane, d’aluminium et les superalliages constituent aujourd’hui encore l’essentiel des pièces formées. Concernant le thermoformage de ces alliages, les efforts portent actuellement sur la réduction des coûts de formage, tant au niveau des outillages que des gammes thermomécaniques à mettre en œuvre pour accéder à des microstructures pouvant présenter des propriétés superplastiques.
D’un point de vue recherche, le nombre de matériaux pour lesquels des comportements superplastiques ont été obtenus, a crû très fortement durant ces dernières années. Cela a notamment concerné les céramiques thermomécaniques, les alliages intermétalliques ou les composites à matrice métallique. La mise en œuvre du formage superplastique dans le cas de ces matériaux demeure cependant encore embryonnaire. En ce qui concerne la compréhension des mécanismes physiques activés lors de la déformation en régime superplastique, les efforts portent notamment sur une meilleure description des grandeurs influentes (taille des grains, fraction volumique d’une seconde phase, morphologies…).
Enfin, on peut raisonnablement penser que la mise en forme superplastique pourra conquérir de nouveaux marchés dès lors qu’elle pourra être mise en œuvre sur des nuances d’alliages mis en œuvre de manière conventionnelle ou à des vitesses plus rapides que celles utilisées actuellement, notamment dans le cas où des déformations à rupture assez faibles sont exigées (200 %, par exemple).
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - UNDERWOOD (E.E.) - Superplasticity and related phenomena (Superplasticité et phénomènes associés). - Journal of Metals 14, p. 914 (1962).
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(2) - ASHBY (M.F.), VERRALL (R.A.) - Diffusion-accommodated flow and superplasticity (Superplasticité et déformation contrôlée par de la diffusion). - Acta Metallurgica, 21, p. 149-163 (1973).
-
(3) - BALL (A.), HUTCHINSON (M.M.) - Superplasticity in the aluminium-zinc eutectoid (Superplasticité de l’alliage eutectoïde aluminium-zinc), - Metals Science Journal, 3, p. 1-7 (1969).
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(4) - MUKHERJEE (A.K.) - The rate controlling mechanism in superplasticity (Les mécanismes de contrôle de la déformation superplastique), - Materials Science Engineering, 8, p. 83-89 (1971).
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(5) - RAJ (R.), CHYUNG (C.K.) - Solution precipitation creep in glass ceramics (Fluage par dissolution – précipitation dans des céramiques à phase vitreuse), - Acta Metallurgica, 29, p. 159-166 (1980).
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