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1. Abdesselam, Hayat. Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application.

Degree: Docteur es, Sciences et génie des matériaux, 2018, Paris Sciences et Lettres

Le comportement en fatigue de l’acier à très haute résistance (THR) X23NiCoCrMoAl13-6-3 étudié est caractérisé par une dispersion dans les performances de tenue en fatigue. Deux modes d’amorçages de fissures sont observés sur sa courbe de Wöhler : le premier mode correspondant à des amorçages de fissures à partir d’inclusions non métalliques en surface des éprouvettes menant aux plus faibles durées de vie. Le second mode correspond à des amorçages de fissures en interne sur inclusions menant à de longues durées de vie et à des fissures en forme d’œil de poisson (« fish-eye »). Le lien entre les conditions d’essai (niveau de sollicitation, température et environnement), la nature et la localisation du site d’amorçage et la durée de vie résultante n’est jusqu’alors pas clairement identifié. L’objectif de ce travail de thèse est donc de mieux appréhender les mécanismes physiques à l’origine des différents types d’amorçage et de propagation en fatigue menant à la dispersion en durée de vie.La première partie de ce document présente la caractérisation microstructurale multi-échelle de l’acier THR avec l’identification des entités microstructurales et de leurs dimensions caractéristiques. Ensuite, l’analyse des faciès de rupture a permis de caractériser de manière approfondie les zones associées aux différents stades de propagation de la fissure de fatigue. Pour l’amorçage en surface, on trouve : 1) la particule rompue 2) la propagation sous air 3) la rupture ductile finale. Pour les amorçages en interne deux stades supplémentaires sont observés : 1.a) formation d’une zone à grains fins (« fine granular area, (FGA) ») autour de la particule si sa taille est inférieure à une taille critique et 1.b) propagation sous vide. La mécanique linéaire de la rupture est utilisée pour estimer le facteur d’intensité des contraintes de la fissure, Kmax, pour chacune de ces zones.Le facteur Kmax associé à la transition entre FGA et fish-eye se révèle être constant à une température donnée. Cette transition se caractérise par une taille de zone plastique en pointe de fissure de l’ordre de trois fois la largeur des lattes de martensite. Lorsque la température augmente, le Kmax en fin de FGA diminue mais la taille de la zone plastique reste constante. Le caractère cristallographique, pseudo stade I, de la propagation dans la FGA est mis en évidence. Il a été de plus confirmé qu’une FGA pouvait se former en cours de propagation de fissures à partir d’éprouvettes entaillées (SENT), sous vide sollicitées à Kmax faible. Le caractère cristallographique a été confirmé par analyse EBSD 3D du faciès de rupture. Un calcul de durée de vie en propagation pure sous air et sous vide a montré que les durées de vie peuvent varier d’un ordre de grandeur en fonction de l’environnement.

The fatigue behavior of a very high strength steel X23NiCoCrMoAl13-6-3 shows a large scatter in fatigue life. Two fatigue crack initiation scenarios are found. They are separated by a plateau in the Wöhler curve: the first one corresponds to crack initiation at the…

Advisors/Committee Members: Crépin, Jérôme (thesis director), Morgeneyer, Thilo (thesis director).

Subjects/Keywords: Acier martensitique à très haute résistance; Fatigue; Mécanismes; Amorçage surface/interne; Fine Granular Area (FGA); Pseudo-stade I; Fish-Eye; Martensitic high strenght steel; Fatigue; Mechanisms; Surface and Interior carcks; Fine Granular Area (FGA); Stage I-like; Fish-Eye; 620.11

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Abdesselam, H. (2018). Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application. (Doctoral Dissertation). Paris Sciences et Lettres. Retrieved from http://www.theses.fr/2018PSLEM018

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Abdesselam, Hayat. “Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application.” 2018. Doctoral Dissertation, Paris Sciences et Lettres. Accessed September 24, 2020. http://www.theses.fr/2018PSLEM018.

MLA Handbook (7th Edition):

Abdesselam, Hayat. “Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application.” 2018. Web. 24 Sep 2020.

Vancouver:

Abdesselam H. Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris Sciences et Lettres; 2018. [cited 2020 Sep 24]. Available from: http://www.theses.fr/2018PSLEM018.

Council of Science Editors:

Abdesselam H. Étude du comportement en fatigue et des mécanismes associés dans un acier à très haute résistance pour application aéronautique : Understanding fatigue crack initiation and propagation mechanisms in a very high strength steel for aeronautical application. [Doctoral Dissertation]. Paris Sciences et Lettres; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018PSLEM018

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