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
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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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7. Propriétés des pièces après formage superplastique
Les propriétés des pièces obtenues par mise en forme superplastique ont déjà été évoquées à propos des avantages de la superplasticité 3.2. Ce sont essentiellement des propriétés isotropes du fait de la disparition (ou tout au moins de la réduction) de la texture durant la déformation et des caractéristiques mécaniques élevées en raison de la finesse de la taille des grains.
Une attention particulière a été portée à ces propriétés dans le cas des alliages susceptibles de s’endommager durant la mise en forme, comme les alliages d’aluminium. Les travaux effectués sur l’alliage 7475 ont ainsi montré que les caractéristiques mécaniques sont sensiblement réduites dès lors qu’un taux de cavitation d’environ 1 % est atteint, ce qui correspond dans le cas de la microstructure étudiée à un allongement de l’ordre de 150 %. Seule la ductilité de l’alliage décroît fortement dès que l’allongement dépasse 50 % . C’est cette baisse des caractéristiques qui explique la généralisation actuelle des procédés utilisant une pression hydrostatique lorsque le matériau a tendance à s’endommager durant sa mise en forme superplastique.
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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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-
(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).
-
(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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