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Menan Frédéric

Influence de la corrosion saline sur la tolérance aux dommages d'un alliage d'aluminium aéronautique 2XXX

fr

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Index

École doctorale :

  • SPI&A - Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (1992-2009)

UFR ou institut :

  • UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)

Secteur de recherche :

  • Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces

Section CNU :

  • Milieux denses et matériaux

Résumé

  • Français
  • English
 

Français

Influence de la corrosion saline sur la tolérance aux dommages d'un alliage d'aluminium aéronautique 2XXX

Ce projet porte sur la caractérisation de l'alliage d'aluminium aéronautique 2024 en propagation de fissure de fatigue dans une solution saline. Le premier objectif est la caractérisation des synergies entre le chargement cyclique, la métallurgie et la corrosion, et l'analyse de leur influence sur la fissuration en fatigue en immersion permanente en solution saline. Les interactions complexes entre le chargement mécanique, la métallurgie et la corrosion, contrôlées par le temps de mise en charge, sont discutées dans le cadre d'une compétition entre la passivation de la pointe de fissure et la fragilisation par l'hydrogène, assistée par la dissolution anodique. Le deuxième objectif est l'étude de la différence entre une exposition permanente et une exposition séquentielle à la solution saline lors de la fissuration en fatigue. Sous certaines conditions, une nette accélération de la fissuration est observée lors d'une immersion séquentielle par rapport à une immersion permanente, ce qui peut conduire à des durées de vie estimées supérieures aux durées de vie réelles des structures soumises à une exposition séquentielle à la corrosion saline. Pour les deux premiers objectifs, la contribution possible d'un dommage de type corrosion sous contrainte est évaluée, en terme de vitesses de propagation, en fonction du chargement mécanique et de l'environnement. Le dernier objectif traite de la possibilité d'appliquer les résultats obtenus ici pour le 2024 à d'autres alliages d'aluminium.

Mots-clés libres : métaux rupture, aluminium alliages, métaux fatigue sous corrosion, avions conception construction, fractographie, tolérance aux dommages, corrosion sous contrainte, propagation intergranulaire.

    Rameau (langage normalisé) :
  • Métaux -- Rupture
  • Aluminium -- Alliages
  • Métaux -- Fatigue sous corrosion
  • Fractographie
  • Corrosion sous contrainte

English

Influence of salt corrosion on the damage tolerance behavior of an aeronautical aluminium alloy 2XXX

This project focuses on the characterization of the aluminum alloy 2024 in fatigue crack propagation in saline solution. The first aim is the characterization of the synergistic effects between the cyclic loading, the metallurgy of the alloy and the environmental attack, and their influence on the corrosion fatigue crack propagation. Those effects are shown to be controlled by rise time, and are discussed in terms of a competition between passivation of the crack tip and hydrogen embrittlement enhanced by anodic dissolution. The second aim is the analysis of the difference between a permanent immersion and an alternate immersion in saline solution during fatigue crack propagation. A net increase in the crack growth rates can be observed when the alloy is exposed to an alternate immersion, compared to a permanent immersion. For the two first aims, the possible contribution of stress corrosion cracking is quantified, as a function of the mechanical loading and the environment. The last aim of this study is the examination of the applicability of the results obtained on the 2024 alloy to other aeronautical aluminum alloys

Keywords : metals fracture, aluminum alloys, metals corrosion fatigue, aircrafts manufacturing, fractographic analysis, damage tolerance, stress corrosion cracking, intergranular propagation.

Notice

Diplôme :
Doctorat d'Université
Établissement de soutenance :
Université de Poitiers
UFR, institut ou école :
UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
Laboratoire :
L.M.P.M. - Lab. de mécanique et physique des matériaux
Domaine de recherche :
Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Directeur(s) de thèse :
Gilbert Hénaff
Date de soutenance :
03 décembre 2008
Président du jury :
Henri-Paul Lieurade
Rapporteurs :
David Delafosse, Christine Blanc
Membres du jury :
Gilbert Hénaff, Dominique Schuster, Narayanaswami Ranganathan

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