ANALYSE NUMERIQUE D’UNE TRIP MARTENSITIQUE SOUS L’EFFET D’UN CHARGEMENT MECANIQUE COMBINE
Mots-clés :
Transformation Martensitique, FMC, Joint de Grain non uniforme, TRIP, mécanisme de Magee, écoulement plastiqueRésumé
Ce travail présente une investigation numérique à l’échelle microstructurale, d’un alliage métallique à transition de phase solide/solide ou acier TRIP (Transformed Induced Plasticity). Un modèle micromécanique bidimensionnel est implantée dans un code de calcul par éléments finis (ZEBULON), pour simuler la transformation martensitique dans un grain de l’acier Fe-Ni-C. Deux cas de chargements sont utilisés, une compression appliquée durant toute la transformation, puis une traction imposée du début jusqu’à 80% de la transformation martensitique, suivie d’une charge de compression sur les 20% du temps restant de la transformation. Les effets du joint de grain non uniforme, du critère de la force mécanique de cisaillement (FMC) ainsi que de la direction du cisaillement des plaquettes sur les paramètres de la transformation martensitique, ont été étudiés. Il a été constaté que le critère mécanique proposé (FMC) favorise l’influence du phénomène de glissement dans l’avancement de ce type de transformation (mécanisme de Magee). Les résultats obtenus montrent bien que la forme du joint de grain, la direction de cisaillement des plaquettes et le critère mécanique (FMC), ont une grande influence sur les paramètres de la transformation, c’est-à-dire, la cinétique, le sens d’écoulement plastique et la valeur du TRIP.
Références
Porter L.F., Rosenthal P.C. (1959), Effect of applied tensile stress on phase transformations in steel. Acta Metallurgica, vol.7, p.504-514.
Grostabussiat Sophie P., (2000), conséquences mécaniques des transformations structurales dans les alliages ferreux. Thèse de doctorat, école doctorale des sciences de l’ingénieur de Lyon (MEGA), France.
Abrassart F., (1972), Influences des transformations martensitiques sur les propriétés des alliages du système Fe-Ni-Cr-C. Thèse PhD, Université de Nancy.
Desalos Y., (1981), Comportement mécanique et dilatométrique de l’austénite métastable de L’acier A533. Tech. Rept. N˚95 34 94 01 IRSID.
Denis S., Gautier E., Sjöström S. and Simon A., (1987b), Influence of stresses on the kinetics of pearlitic transformation during continuous cooling. Acta Matallugica, Vol.35 No.7, pp1621–1632.
Cavallo N., (1998), Contribution à la validation expérimentale de modèles décrivant la ZAT lors d’une opération de soudage. Ph.D. thesis, INSA Lyon.
Taleb L., Cavallo N. and Waeckel F. (2001), Experimental analysis of transformation plasticity. International Journal of Plasticity, Vol.17, pp 1–20.
Taleb L. and Petit S., (2006), New investigations on transformation induced plasticity and its interaction with classical plasticity. International Journal of Plasticity, 22, 110–130.
Videau J.C., Cailletaud G., and Pineau A., (1996), Experimental study of the transformation induced plasticity in a Cr-Ni-Mo-Al-Ti steel. Journal de Physique VI, pp 465–474.
Coret M., Calloch S., and Combescure, A. (2002), Experimental study of the phase transformation plasticity of 16MND5 low carbon steel under multiaxial loading. International Journal of plasticity, Vol.18, pp 1707–1727.
Coret M., Calloch S. and Combescure A., (2004), Experimental study of the phase transformation plasticity of 16MND5 low-carbon steel induced by proportional and nonproportional biaxial loading paths. European Journal of Mechinics A/Solids, Vol.23, pp 823–842.
Leblond J.B., Devaux J. and Devaux J.C., (1989), Mathematical modelling of transformation plasticity in steels I : case of ideal-plastic phases. International Journal of plasticity, Vol. 5, pp 551–572.
Leblond J.B., (1989), Mathematical modelling of transformation plasticity in steels II : coupling with strain hardening phenomena. International Journal of Plasticity, Vol.5, pp 573–591.
Fischer F.D., (1990), A micromechanic model for transformation induced plasticity in steels. Acta Metallurgica et Materialia, Vol.38, pp 1535–1546.
Fischer F.D., Sun Q.P. and Tanaka K., (1996), Transformation induced plasticity (TRiP). Appl. Mech. Rev., Vol.49, pp 317–364.
Fischer F.D., Reisner G., Werner E., Tanaka K., Cailletaud G. and Antretter T., (2000), A new view on transformation induced plasticity (TRiP). International Journal of Plasticity, Vol.16, pp 723–748.
Diani J.M., Sabar H. and Berveiller M., (1995), Micromechanical modelling of the trnaformation induced plasticity (TRIP) phenomenon in steels. Int. I. Eng. Sci., Vol.33, pp 1921–1934.
Denis S., Gautier E., Simon A. and Beck G., (1985), Stress phase transformations interaction, basics principle, modelling, and calculation of internal stresses. Material Sciences and Technology, Vol.1, pp 805–814.
Taleb L. and Sidoroff F., (2003), A micromechanical modeling of the Greenwood-Johnson mechanism in transformation induced plasticity. International Journal of Plasticity, Vol.19, pp 1821–1842.
Greenwood G.W., Johnson. R.H., (1965), the deformation of metals under small stresses during phase transformation. Proc. Roy. Soc. 283A, pp 403-422
Magee C L., (1966), Transformation kinetics, microplasticity and ageing of martensite in Fe-3l-Ni, PhD Thesis, Carnegie Mellon University, Pittsburg.
NgocThuy TRINH, (2008), Modélisation du Comportement Thermomécanique et Métallurgique des Aciers. Thèse de doctorat l’École Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Amri B., (2008) , effet d'hysteresis de la dilatation thermique sur les contraintes résiduelles dues au soudage. Thése soutenue pour l'obtention de la maîtrise en génie mécanique, Montréal, Canada
Ganghoffer J F., Simonsson K., (1998) A micromechanical model of the martensitic transformation. Linkoping Institute of technology
Meftah S, (2007), Modélisation de la plasticité due à une transformation martensitique dans les aciers. Thèse de doctorat, Institut National des Sciences Appliquée (INSA) de Rouen, France .
WEN Y., (1997), Approche micromécanique et simulation numérique par éléments finis de la transformation martensitique sous contrainte. Thése de doctorat. Institut National des sciences polytechnique de LORRAINE,120P
Wen Y., Denis S., Gautier E., Computer simulation of martensitic transformation under stress. supplément au J. de Physique III, V6, Colloque C1, 475.
Meftah S., Taleb L. (2003), Contribution à la modélisation numérique des effets mécaniques des transformations métallurgiques dans les aciers. Thèse DEA INSA – ROUEN, France.
Tahimi A ., (2011), Plasticite induite par transformations de phases dans les aciers : Experience vs modelisations, Thése de doctorat, de l’INSA de rouen domaine : Mécanique
Valance S., Coret M.; Combescure A., (2005), Extension symétrique du modèle de Leblond pour la simulation du phénomène de plasticité de transformation .soumission à 7ème colloque national en mécanique des structures N°7
Videau J.C., Cailletaud G., Pineau, A., (1995),Experimental study of the transformation induced plasticity in a Cr-Ni-Mo-Al-Ti steel, Journal de Physique IV, colloque C1,Supplément au J de Physique III, , vol 6, p465-474.
Francis, J.D., (2002), Welding Simulations of Aluminum Alloy Joints by Finite Elément Analysis. Blacksburg, Virginia, Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University.
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