Bibliographie & annexes
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English
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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Aspects fondamentaux
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1. Généralités
1.1 Historique
Rosenham, Haughton et Bingham sont les premiers, en 1920, à avoir mis en évidence un comportement superplastique en déformant un alliage ternaire zinc-aluminium-cuivre. En 1928, Jenkins obtint un allongement de 400 % par traction avec des alliages de cadmium-zinc et de plomb-étain portés à une température élevée (0,8 fois la température de fusion exprimée en kelvins). Dès cette époque, on avait noté que ces déformations étaient associées au développement retardé de la striction dans le matériau. Un record fut établi en 1934 par Pearson, en Grande-Bretagne, qui réussit à allonger de près de 2 000 % l’alliage eutectique bismuth-étain. De plus, Pearson montra, grâce à des observations métallographiques, que la taille et la forme des grains ne semblaient pas changer au cours de la déformation.
Ce n’est qu’en 1946 que le phénomène superplastique fut redécouvert en URSS par Bochvar et ses collaborateurs et il fallut attendre encore presque vingt ans (1962) pour que l’Occident ait connaissance de cette propriété grâce à l’article d’Underwood qui présentait les travaux menés en URSS .
Depuis cette date, de nombreux travaux ont porté sur ce thème, ce qui a conduit à des applications industrielles, notamment en aéronautique.
HAUT DE PAGE1.2 Caractéristiques du comportement superplastique
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D’un point de vue macroscopique, la superplasticité se caractérise par la possibilité d’obtenir avec un matériau polycristallin déformé à haute température (
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Généralités
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - UNDERWOOD (E.E.) - Superplasticity and related phenomena (Superplasticité et phénomènes associés). - Journal of Metals 14, p. 914 (1962).
-
(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).
-
(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).
-
(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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