Résultats pour l’acier 350WT

L’acier 350WT a été testé pour des amplitudes de déformation de 1, 2 et 3%, où celles de 1 et 2% servent pour la comparaison avec l’acier 304L et celle de 3%, sert à établir les relations d’écrouissage cyclique par rapport à l’amplitude de déformation et de durée de vie en fatigue oligocyclique. Les résultats pour l’amplitude de 3% sont tout de même présentés ici, à titre informatif seulement, pour l’acier 350WT même s’il n’y a pas de comparatif possible avec l’acier 304L.

La figure 5.1 représente la relation entre la contrainte obtenue à chaque pic en traction par rapport au nombre de cycles pour les 4 éprouvettes testées à l’amplitude de déformation de 1%.

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Figure 5.1 – Graphique de l’écrouissage cyclique de l’acier 350WT pour toutes les éprouvettes à une amplitude déformation de 1%

Pour l’amplitude de déformation de 1%, les 4 éprouvettes démontrent un comportement semblable entre-elles. Ce comportement est caractérisé par un durcissement élevé lors des 3-4 premiers cycles, suivi d’un très faible durcissement qui devient de plus en faible vers une stabilisation de la valeur de la contrainte se maintenant jusqu’à la rupture de l’éprouvette. La valeur de la limite élastique moyenne obtenue dans le chapitre 3 ainsi que la celle de la limite ultime fournie dans le certificat de moulin sont représentées sur le graphique, pour donner une idée de l’intervalle de l’écrouissage cyclique. Pour la plupart des éprouvettes, la contrainte obtenue au premier pic en traction est inférieure à la valeur de la limite élastique. Ceci est dû au fait que la valeur obtenue à l’aide de la méthode «Offset» à 0,2% de déformation est souvent plus élevée que la contrainte à une déformation de 1% en raison du comportement suivant la plastification pour ce type d’acier. Ce comportement est caractérisé par une perte de résistance à un très faible taux dans la région du plateau plastique, jusqu’à une déformation de 1%, avant de recommencer à reprendre de la résistance par la suite. Pour la valeur de l’éprouvette CS-C1-4, qui est plus élevée que la limite élastique, cela est simplement dû au fait que la valeur de la limite élastique utilisée est une moyenne. Donc, elle plus petite que la valeur réelle de la limite élastique de cette éprouvette. De plus, la valeur de la contrainte cyclique maximale ne dépasse jamais la limite ultime pour chacune des éprouvettes et sa valeur moyenne peut être calculée, ce qui donne une valeur de 458 MPa donc, un ratio de la contrainte maximale cyclique sur la limite élastique égal à 1.26. Ce ratio permet d’avoir une bonne idée de l’importance du durcissement du matériau. Les valeurs de la contrainte

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maximale cyclique pour chacune des amplitudes de déformation et c haque matériau sont fournies à l’annexe F.

La figure 5.2 représente la relation entre la contrainte obtenue à chaque pic en traction par rapport au nombre de cycles pour les 4 éprouvettes testées à l’amplitude de déformation de 2%.

Figure 5.2 - Graphique de l’écrouissage cyclique de l’acier 350WT pour toutes les éprouvettes à une amplitude déformation de 2%

Pour l’amplitude de déformation de 2%, les 4 éprouvettes démontrent un comportement semblable entre-elles et il ressemble beaucoup à celui de l’amplitude de 1%, étant caractérisé par un durcissement élevé lors des 3- 4 premiers cycles suivi d’un très faible durcissement avant de se stabiliser jusqu’à la rupture de l’éprouvette. Le durcissement initial élevé et le faible durcissement le suivant sont aussi plus élevés que ceux observés pour l’amplitude de 1%, permettant d’atteindre une valeur de contrainte maximale cyclique aux alentours de la limite ultime donnée par le certificat de moulin. La valeur moyenne de la contrainte maximale cyclique est de 514 MPa, donnant un ratio de la contrainte maximale cyclique sur la limite élastique égal à 1.41, ce qui démontre que le durcissement est plus important que pour l’amplitude de 1%. Il est aussi possible de remarquer qu’il n’y a pas de chute de la contrainte en finale et que l’essai s’arrête de manière subite pour l’éprouvette CS-C2-3. La raison de ce comportement est le fait que la fissure de fatigue principale s’est produite à l’endroit où l’une des lames de l’extensomètre se posait et, lorsque cette fissure est devenue trop

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importante, la lame de l’extensomètre a perdu le contact avec le matériau. Comme le déplacement de l’extensomètre contrôle l’essai, la charge de traction sur l’éprouvette a augmentée considérablement pour tenter d’atteindre le déplacement cible sur l’extensomètre, jusqu’à l’atteinte de la limite fixée pour le déplacement de la tête de la presse. Comme une fissure assez importante était présente lors de l’arrêt de l’essai, on peut considérer que la contrainte maximale cyclique avait été atteinte préalablement donc, cet essai nous fournit quand même une valeur de contrainte maximale cyclique. Cependant, il n’est pas possible d’obtenir une valeur du nombre de cycles à la rupture qui se serait probablement produite quelques cycles après cet incident.

La figure 5.3 représente la relation entre la contrainte obtenue à chaque pic en traction par rapport au nombre de cycles pour les 2 éprouvettes testées à l’amplitude de déformation de 3%.

Figure 5.3 - Graphique de l’écrouissage cyclique de l’acier 350WT pour toutes les éprouvettes à une amplitude déformation de 3%

Pour l’amplitude de déformation de 3%, les 2 éprouvettes démontrent un comportement semblable entre-elles et il ressemble beaucoup à celui des amplitudes de 1 et 2% avec un durcissement élevé lors des 3-4 premiers cycles suivi d’un très faible durcissement menant à la stabilisation jusqu’à la rupture de l’éprouvette. Le durcissement initial élevé et le faible durcissement le suivant sont aussi plus élevés que ceux de l’amplitude de 2%, permettant d’atteindre une valeur de contrainte maximale cyclique plus élevée que la limite ultime donnée

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par le certificat de moulin. Le fait qu’il n’y ait que 2 éprouvettes testées pour cet essai rend les don nées obtenues à l’aide de moyennes beaucoup plus questionnables que pour les autres essais, mais donne quand même une bonne approximation. La valeur moyenne de la contrainte maximale cyclique est de 541 MPa, soit un ratio de la contrainte maximale cyclique sur la limite élastique égal à 1.49, démontrant que le durcissement est plus important que pour l’amplitude de 2% mais, avec une plus petite augmentation qu’entre les amplitudes de 1 et 2%.