Soutenance de thèse de Hadrien WEIL

16/11/2017

Modélisation du besoin fonctionnel pour la nitruration gazeuse .


La nitruration gazeuse est un traitement thermochimique permettant une meilleure résistance à la fatigue grâce à l’apport de propriétés mécaniques importantes telles que l’augmentation de la dureté et les contraintes résiduelles de compressions. Cette étude est réalisée sur un acier 33CrMoV12-9 utilisé dans l’industrie aéronautique. Un modèle complet adapté à cette nuance permet de quantifier les profils de contraintes résiduelles et de dureté en fonction des paramètres de nitruration. La prise en compte de l’apport de ces propriétés mécaniques est possible grâce à l’utilisation de critère de fatigue de type Crossland. Ce type de critère est intégré dans une méthodologie, afin de calculer la limite en fatigue dans une couche nitrurée et prédire la résistance de la pièce, ainsi que la potentielle zone d’initiation de rupture en fonction d’un chargement, d’une durée de vie et d’une probabilité à rupture donnés. L’utilisation combinée du modèle de calcul des propriétés mécaniques (dureté et contraintes résiduelles) et de la prédiction de l’initiation de rupture dans un matériau nitruré, rend possible une méthode inverse permettant de calculer les paramètres de nitruration adaptés à un chargement subi. Cette approche se justifie dans le cas de nitruration gazeuse, car il a été démontré lors de cette étude, que ce traitement reste robuste face au chargement subi par la pièce.

 

 

Mots clés : Nitruration, Acier, Fatigue, Contraintes résiduelles, Dureté, Critère de fatigue, Acier – Fatigue, Microstructure (physique)

 

 

Directeur de thèse : Pr. Laurent BARRALLIER Arts et Métiers ParisTech

 

Le président du jury était Daniel Nélias INSA Lyon.

Le jury était composé de Laurent Barrallier Arts et Métiers ParisTech, Thierry Czerwiec université de Lorraine, Sébastien Jegou Arts et Métiers ParisTech, Thibault Simon.

Les rapporteurs étaient Delphine Retraint Université de Troyes.