Influence de la microstructure obtenue par procédé de fabrication additive SLM sur le comportement mécanique de revêtements base cobalt - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Influence of the microstructure obtained by SLM additive manufacturing process on the mechanical behaviour of cobalt based alloys coatings

Influence de la microstructure obtenue par procédé de fabrication additive SLM sur le comportement mécanique de revêtements base cobalt

Tarek Younsi

Résumé

The aim of this experimental work is to identify the levels of damage necessary to activate different plastic strain mechanisms under volume fatigue and surface fatigue stresses (obtained indirectly by friction tests) of CoCrMo type hardfacing obtained by the SLM additive manufacturing process. While the surfacing processes on aeronautical mechanical parts are preferably performed by powder projection, the Selective Laser Melting (SLM) process is based on "powder bed" technology within the ICA-Albi laboratory. The interactions between powders and laser beams by powder bed technology can be considered as exploratory compared to powder projection processes and thus lead to coatings with microstructural particularities. The study of the plastic deformation behaviour via specific material parameters is undertaken by defining a mass percentage of additive elements necessary to activate the plastic deformation mechanism by phase transformation. This thesis initiates a study on the damage behaviour under multi-stress loading. Four-point plane bending fatigue tests are performed for different levels of mechanical loading to stress the volume. Tribological tests are carried out to engage different physical mechanisms of strain accommodation and thus study the synergy between frictional loading and surface degradation. In combination with tribological and fatigue tests, microstructural investigations and physical-chemical analyses have allowed the identification of damage mechanisms.
L'objectif de ce travail expérimental est d'identifier les niveaux d'endommagements nécessaires pour activer différents mécanismes de déformation plastique sous sollicitations en fatigue volumique et en fatigue de surface (obtenue indirectement par des essais de frottement) de rechargements de type CoCrMo obtenus par le procédé de fabrication additive SLM. Si le procédé de rechargement sur des pièces mécaniques aéronautiques se fait préférentiellement par projection de poudre, au sein du laboratoire ICA-Albi, le procédé de Selective Laser Melting (SLM) est basé sur la technologie "lit de poudres". Les interactions "poudres/faisceau laser" par technologie en lit de poudres peuvent être considérées comme exploratoires par rapport aux procédés par projection de poudre et ainsi conduire à des revêtements présentant des particularités microstructurales. L'étude du comportement sur la déformation plastique via des paramètres spécifiques matériaux est engagée en définissant un pourcentage en masse d'éléments d'addition nécessaire pour activer le mécanisme de déformation plastique par transformation de phase. Cette thèse initie une étude sur le comportement à l'endommagement sous sollicitations multi-contraintes. Des essais en fatigue flexion plane 4 points sont effectués pour différents niveaux de chargements mécaniques permettant de solliciter le volume. Des essais tribologiques sont réalisés pour engager des mécanismes physiques d'accommodation de la déformation différents et ainsi étudier la synergie entre la sollicitation de frottement et la dégradation de surface. Associées aux essais tribologiques et aux essais en fatigue, des investigations microstructurales et des analyses physico chimiques ont permis d'identifier les mécanismes d'endommagement.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03867512 , version 1 (23-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03867512 , version 1

Citer

Tarek Younsi. Influence de la microstructure obtenue par procédé de fabrication additive SLM sur le comportement mécanique de revêtements base cobalt. Matériaux. Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2022. Français. ⟨NNT : 2022EMAC0011⟩. ⟨tel-03867512⟩
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