SIMULATION MULTI-ECHELLE DU COMPORTEMENT MECANIQUE D’UN ALLIAGE DE TITANE TI-6AL-4V: Etude de L’influence de la Taille, la Dispersion Relative et la Texture Cristallographique des Grains

F Benmessaoud (1) , Mohammed Cheikh (1) , Vincent Velay (1) , Vanessa Vidal (1) , Farhad Rezai-Aria (1) , Christine Boher (1)

1 ICA - Institut Clément Ader

Ce travail consiste à étudier l'effet de la taille, la dispersion et la texture cristallographique des grains sur le comportement mécanique d'un alliage de titane Ti-6Al-4V. L'investigation des champs mécaniques (contraintes et déformations) est effectuée aux différentes échelles, sous chargement quasi-statique monotone de traction. Le modèle de comportement utilisé est développé dans le cadre de l'approche de plasticité cristalline. Douze volumes élémentaires représentatifs (VER) permettant la prise en compte des paramètres stériologiques (taille, dispersion et texture cristallographique) sont construits, puis la simulation du comportement mécanique du Ti-6Al-4V est effectuée en utilisant le modèle de méric-Cailletaud [1] en corporation avec la métode des elements finis. Enfin, l'influence des éléments microstructurales du matériau est analysée. Les résultats montrent que le comportement mécanique macroscopique du Ti-6Al-4V est fortement lié à la texture cristallographique des grains, cette dernière donne à la déformation plastique de l'alliage Ti-6Al-4V un caractère hétérogène ainsi qu'un comportement mécanique macroscopique anisotrope. La taille moyenne des grains influe également sur les propriétés mécaniques du Ti-6Al-4V, en particulier sur la limite d'élasticité; en diminuant la taille moyenne des grains, la limite d'élasticité augmente. Enfin la distribution des tailles des grains influe sur le comportement local du matériau, elle donne aux champs de déformation une hétérogénéité suffisante lorsque la dispersion augmente.

Mots clés: texture cristallographique; Plasticité cristalline; tailles et dispersion des grains; modélisation multi-échelle; Alliage de titane Ti-6Al-4V

Domaines: Matériaux; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Mécanique des solides [physics.class-ph]

F Benmessaoud, Mohammed Cheikh, Vincent Velay, Vanessa Vidal, Farhad Rezai-Aria, et al.. SIMULATION MULTI-ECHELLE DU COMPORTEMENT MECANIQUE D’UN ALLIAGE DE TITANE TI-6AL-4V: Etude de L’influence de la Taille, la Dispersion Relative et la Texture Cristallographique des Grains. ICEMAEP2018, Apr 2018, Constantine, Algérie. ⟨hal-01866326⟩