Etude de l’influence de l’intégrité de surface sur la résistance à la fatigue des pièces usinées

Abstract

On parle communément de la durabilité d'un matériau comme s'il s'agissait d'une propriété fondamentale définie comme la période de temps pendant laquelle le matériau accomplira une fonction utile. La vie utile d'un matériau en service dépend cependant toujours non seulement de la combinaison des facteurs de charge et d'environnement auxquels il est soumis mais aussi des facteurs d'intégrité dont l'état de surface constitue un facteur très important. Ainsi il faut toujours tenir compte des paramètres d'état des surfaces dès la mise en service lorsque l'on considère la durabilité, ou vie du matériau en service. Cette dépendance est encore plus ressentie dans le cas des matériaux utilisés dans la confection de composants sollicités à la fatigue. Que ce soit en fatigue mécanique ou en fatigue de contact, les gradients de propriété au voisinage de la surface (microstructure degré d’écrouissage, contraintes résiduelles) et les imperfections superficielles apportées par les procèdes de fabrication jouent un rôle primordial sur la tenue à la fatigue en service du composant. La présente étude vise à établir l'influence des paramètres de surfaces réalisées par tournage sur la résistance à la fatigue d'un acier XC 48, en s'attachant plus particulièrement a identifier l'effet de la rugosité et du degré d'écrouissage qui peuvent être produits sous différentes conditions d'usinage des surfaces. Pour ce faire diverses éprouvettes, présentant des combinaisons variées d'état de surfaces, réalisées par tournage à différents paramètres de coupe ont été soumises à des essais de flexion rotative et l'effet sur la durée de vie et la limite de fatigue, pour divers conditions de chargement a été évalué