Étude des paramètres mécaniques contrôlant la fragilisation du laiton Cu-30%Zn par l’eGaIn - Université de Lille Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Étude des paramètres mécaniques contrôlant la fragilisation du laiton Cu-30%Zn par l’eGaIn

Eva Héripré
  • Fonction : Auteur
Zehoua Hadjem-Hamouche
  • Fonction : Auteur
Thierry Auger

Résumé

La résistance mécanique d’un alliage métallique solide ductile peut diminuer lorsque celui-ci est sollicité mécaniquement en présence d’un métal liquide, ce qui généralement entraine une rupture fragile. La sensibilité, d’un alliage métallique, à ce phénomène, nommé Fragilisation par les Métaux Liquides (FML), dépend d’un nombre important de paramètres. La composition chimique du métal liquide et de l’alliage métallique est un paramètre essentiel car il induit les interactions entre le métal liquide et l’alliage solide influençant fortement la FML, notamment la mouillabilité de l’alliage solide par le métal liquide et la possible formation d’intermétalliques et d’oxydes. De la même manière, la température lors de la sollicitation mécanique, la vitesse de déformation et les contraintes appliquées au solide sont des paramètres influant la sensibilité à la FML. L’étude de ces derniers paramètres est spécialement importante pour comprendre les mécanismes qui amènent à la fragilisation d’un alliage métallique par un métal liquide donné.La sensibilité à la FML du laiton Cu-30%Zn par l’eutectique Ga-In (eGaIn), qui est liquide à température ambiante, est étudiée. Les premières investigations ont montré que la sensibilité à la FML de ce laiton par l’eGaIn semble dépendre non seulement de la vitesse de déformation mais surtout des contraintes et de la déformation plastique appliquées. Pour décrire plus finement cette dépendance aux paramètres mécaniques et comprendre les mécanismes mis en jeu, différents essais mécaniques ont été menés à l’air et en présence de métal liquide à différentes vitesses de sollicitation : essais de flexion pour des échantillons de taille millimétrique avec différentes montages, essai Small Punch Test (SPT) sur différentes géométries d’échantillon et essais de flexion in-situ sur FIB avec des échantillons de taille micrométrique. En parallèle des études expérimentales, une modélisation mécanique des essais avec la méthode des éléments finis est mise en œuvre afin de déterminer localement les vitesses de déformation et les contraintes, notamment au niveau de l’amorçage de la rupture fragile lors des cas de FML. Ainsi les valeurs seuil de déformation plastique nécessaire pour amorcer la FML sont calculées et comparées pour chacun des essais considérés et, elles sont corrélées aux résultats expérimentaux. La fragilisation de l’alliage Cu-30%Zn par l’eGaIn liquide est observée pour un taux de déformation plastique élevé et une vitesse de déformation importante. Tenant compte de ces résultats, les possibles mécanismes qui expliquent la FML du laiton étudié en présence de l’eGaIn sont proposés.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03684080 , version 1 (01-06-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03684080 , version 1

Citer

Marco Ezequiel, Ingrid Proriol Serre, Eva Héripré, Zehoua Hadjem-Hamouche, Thierry Auger. Étude des paramètres mécaniques contrôlant la fragilisation du laiton Cu-30%Zn par l’eGaIn. Plasticité 2022, Apr 2022, Toulouse, France. ⟨hal-03684080⟩
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