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Identification of behavior and damage mechanism in fatigue of ferrite-pearlite steel with microstructure gradient

Prasad, Nagesh Narasimha ; Berger, Adrien ; El Bartali, Ahmed ; Limodin, Nathalie ; Witz, Jean-François ; Najjar, Denis

2023

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  • Título:
    Identification of behavior and damage mechanism in fatigue of ferrite-pearlite steel with microstructure gradient
  • Autor: Prasad, Nagesh Narasimha ; Berger, Adrien ; El Bartali, Ahmed ; Limodin, Nathalie ; Witz, Jean-François ; Najjar, Denis
  • Assuntos: Engineering Sciences ; Mechanics
  • Descrição: Les organes de roulement ferroviaires (roues et axes) présentent un gradient de microstructure en ferrite et perlite [P.Baudoin2015] [A.Languesh2013], à savoir une variation progressive de la taille et de la fraction des constituants de la microstructure due au processus de fabrication. Ces gradients permettent d'obtenir une surface à haute limite élastique et résistante à l’amorçage des microfissures de fatigue. Cependant, leur influence sur l’amorçage des fissures de fatigue est peu étudiée, sauf via les contraintes résiduelles de compression [JF.Brunel et al.2010] associées à ces gradients. Une première campagne d'essais mécaniques de traction monotone et d’écrouissage cycliques a été réalisée sur des éprouvettes de ferrito-perlitiques, extraites de différentes régions (jante et toile) et dans différentes orientations (radiale et circonférentielle) d'une roue afin de comprendre l’impact des gradients sur les propriétés mécaniques macroscopiques. Ces essais ont révélé que les éprouvettes de jante possèdent une meilleure résistance mécanique par rapport à toile et toutes les éprouvettes ont montré un durcissement après la limite d'élasticité. L'étude de la localisation plastique a été réalisée dans une thèse précédente [A.Berger2022] dans le cadre du projet en utilisant des essais de microtraction monotones couplés avec des mesures champ cinématiques à l’échelle de la microstructure en surface .Le but du présent travail est d’étudier l’impact des gradients de la microstructure sur les mécanismes de plasticité, l’amorçage et la propagation des microfissures en fatigue oligocyclique couplant observations in situ et mesures cinématique en lien avec la microstructures et ses caractéristiques cristallographiques.
  • Data de criação/publicação: 2023
  • Idioma: Inglês
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