Prévention du fluage – Résistance au fluage – Définition

Le fluage, également connu sous le nom d’écoulement à froid, est la déformation permanente qui augmente avec le temps sous une charge ou une contrainte constante . Il résulte d’une exposition prolongée à des contraintes mécaniques externes importantes avec une limite d’élasticité et est plus sévère dans les matériaux soumis à la chaleur pendant une longue période. Le taux de déformation est fonction des propriétés du matériau, du temps d’exposition, de la température d’exposition et de la charge structurelle appliquée. Le fluage est un phénomène très important si nous utilisons des matériaux à haute température. Le fluage est très important dans l’industrie de l’énergie et il est de la plus haute importance dans la conception des moteurs à réaction. Pour de nombreuses situations de fluage à durée de vie relativement courte (par exemple, aubes de turbine dans les avions militaires), le temps de rupture est la considération de conception dominante. Bien entendu, pour sa détermination, des essais de fluage doivent être menés jusqu’au point de rupture ; on parle alors d’essais de rupture par fluage.

Prévention du fluage – Résistance au fluage

La prévention du fluage est basée sur le bon choix du matériau est également crucial. La résistance au fluage des matériaux peut être influencée par de nombreux facteurs tels que la diffusivité, les précipités et la taille des grains. En général, il existe trois manières générales d’empêcher le fluage du métal. Une façon consiste à utiliser des métaux à point de fusion plus élevé, la deuxième consiste à utiliser des matériaux avec une plus grande granulométrie et la troisième consiste à utiliser des alliages. Les métaux cubiques centrés (BCC) sont moins résistants au fluage à haute température. Par conséquent, les superalliages (généralement des alliages austénitiques cubiques à faces centrées) à base de Co, Ni et Fe sont capables d’être conçus pour être hautement résistants au fluage et sont donc apparus comme un matériau idéal dans les environnements à haute température.

Pour un appareil en matériau sélectionné, il est de la plus haute importance de faire fonctionner l’appareil dans les limites, qui sont en particulier la température de service maximale et la contrainte. La vitesse de fluage dépend fortement à la fois de la contrainte et de la température. Avec la plupart des alliages techniques utilisés dans la construction à température ambiante ou inférieure, la déformation de fluage est si faible aux charges de travail qu’elle peut être ignorée en toute sécurité. Cependant, à mesure que la température augmente, le fluage devient progressivement plus important et finit par remplacer la fatigue comme critère probable de défaillance. La température à laquelle le fluage devient important varie avec le matériau. Pour un fonctionnement sûr, la déformation totale due au fluage doit être bien inférieure à la déformation à laquelle la rupture se produit.

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