Etude de l'endommagement en fatigue thermique des aciers inoxydables F17TNb et R20-12 pour application automobile

Laurent Bucher (1)

1 CDM - Centre des Matériaux

Les collecteurs d'échappement des véhicules automobiles sont des pièces sollicitées en fatigue thermique de manière prépondérante. Pour la fabrication de ces pièces, les aciers inoxydables viennent aujourd'hui concurrencer la fonte traditionnellement utilisée.
Afin de qualifier les différentes nuances de sa gamme vis-à-vis de cette application, la société Ugine & ALZ, fabricant d'aciers inoxydables, a développé un essai original de fatigue thermique. Si cet essai apparaît représentatif des sollicitations thermomécaniques subies par les collecteurs en zones critiques, différents mécanismes de ruine sont observés entre les nuances ferritiques et austénitiques.
Le sujet de la présente thèse concerne l'endommagement en fatigue thermique d'aciers inoxydables pour l'application automobile collecteur d'échappement. Deux aciers inoxydables sont étudiés: une nuance ferritique nommée F17TNb (17%Cr stabilisé Ti et Nb) et une nuance austénitique nommée R20-12 (20%Cr et 12%Ni).
Le premier objectif est de comprendre la différence d'endommagement apparaissant en fatigue thermique entre les nuances ferritiques et austénitiques. Le second objectif est de développer un outil de dimensionnement des structures sollicitées en fatigue thermique.

Mots clés: Fatigue thermique; collecteur d'échappement; acier inoxydable; observation métallurgique; essai mécanique isotherme; essai mécanique non isotherme; loi de comportement élasto-viscoplastique

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]

Laurent Bucher. Etude de l'endommagement en fatigue thermique des aciers inoxydables F17TNb et R20-12 pour application automobile. Mécanique [physics.med-ph]. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00163013⟩