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
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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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Lire l’articleINTRODUCTION
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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Propriétés des pièces après formage superplastique
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6. Rentabilité de la mise en forme superplastique
La rentabilité d’un processus de mise en forme dépend de plusieurs paramètres, notamment la cadence de production ainsi que le coût des presses et des outillages. Il est généralement admis que la mise en forme superplastique est particulièrement adaptée à des productions de moyenne série, comme on peut en rencontrer dans le secteur aéronautique, voire ferroviaire. Cela résulte, d’une part, des vitesses de déformation relativement lentes pour lesquelles des propriétés superplastiques peuvent être obtenues avec les microstructures actuellement disponibles sur le marché (ce qui exclut les productions en grande série) et, d’autre part, du coût relativement faible des presses (en comparaison avec le coût des presses de mise en forme par emboutissage, par exemple). Depuis peu, un effort particulier est mené afin de réduire le coût résultant des outillages.
Cette réduction des coûts conduit souvent à la recherche des températures de mise en forme les plus basses possible afin de pouvoir former de nouveaux matériaux avec les outillages existants ou de réduire les chocs thermiques subis par ces outillages, et donc de prolonger leur durée de vie. L’obtention récente de propriétés superplastiques sur des alliages de titane à des températures aussi basses que 700 oC, soit une réduction de plus de 150 oC de la température de mise en forme classiquement utilisée, s’inscrit dans cette logique.
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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).
-
(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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