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Méthodes de caractérisation des propriétés thermomécaniques d'un acier martensitique

Ausseil, Lucas (2016). Méthodes de caractérisation des propriétés thermomécaniques d'un acier martensitique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le but de l’étude est de développer des méthodes permettant de mesurer les propriétés thermomécaniques d’un acier martensitique lors de chauffe rapide. Ces données permettent d'alimenter les modèles d'éléments finis existant avec des données expérimentales. Pour cela, l’acier 4340 est utilisé. Cet acier est notamment utilisé dans les roues d’engrenage, il a des propriétés mécaniques très intéressantes. Il est possible de modifier ses propriétés grâce à des traitements thermiques.

Le simulateur thermomécanique Gleeble 3800 est utilisé. Il permet de tester théoriquement toutes les conditions présentes dans les procédés de fabrication.

Avec les tests de dilatation réalisés dans ce projet, les températures exactes de changement de phases austénitiques et martensitiques sont obtenues. Des tests de traction ont aussi permis de déduire la limite d'élasticité du matériau dans le domaine austénitique allant de 850 °C à 1100 °C. L’effet des déformations sur la température de début de transformation est montré qualitativement. Une simulation numérique est aussi réalisée pour comprendre les phénomènes intervenant pendant les essais.

Titre traduit

Thermomechanical properties characterization methods of martensitic steel

Résumé traduit

The aim of this study is to develop methods in order to measure the thermomechanical properties of martensitic steel. These experimental data will be useful in finite element simulation. 4340 steel is used in this study. This alloy is used in gears and has very interesting mechanical properties. Furthermore it is possible to modify this material with heat treatments.

The Gleeble 3800 is used to test the material. Theoretically, it can reproduce all manufacturing process condition.

With dilatation tests made in this project, exact austenitic and martensitic phase transformations temperatures are obtained. Tensile tests also permit to find the yield stress of 4340 in austenitic domain between 850 and 1100 °C. The effect of work hardening on martensitic start temperature is qualitatively shown. A numerical simulation is made to understand the physics of tests.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire, concentration génie aérospatial". Bibliographie : pages 121-123.
Mots-clés libres: Acier martensitique Propriétés thermomécaniques. Acier martensitique Traitement thermique. Dilatométrie. Essais dynamiques. Acier martensitique Traitement thermique Simulation par ordinateur. 4340, Gleeble
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Bocher, Philippe
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 17 févr. 2016 20:33
Dernière modification: 17 févr. 2016 20:33
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1618

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