Etude de l’effet du cyclage thermique sur les propriétés thermomécaniques d’un alliage à mémoire de forme, cas de l’alliage ternaire CuZnAl
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Date
2004
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Abstract
Les alliages à mémoire de forme (AMF) présentent une transformation martensitique
thermoélastique, qui est à l’origine de l’effet mémoire de forme ainsi que d’autres propriétés
remarquables telle que l’effet superélastique. La superélasticité est un comportement élastique
non linéaire dans le domaine haute température, où le matériau récupère sa forme initiale
après le retrait de la contrainte appliquée.
Dans notre travail, nous avons étudié l’influence du cyclage thermomécanique d’un
alliage à mémoire de forme CuZnAl à l’aide d’un dispositif de flexion à quatre points
spécifique aux AMF. Une partie de nos échantillons a été testée en effet superélastique et la
seconde partie en effet pseudoélastique. Préalablement, des mesures de résistivité électrique
ont été réalisées, afin de déterminer les points caractéristiques de la transformation directe et
inverse. Des cycles contrainte–déformation ont été effectués, en déformation imposée et à
différentes températures, soit en superélasticité, soit en pseudoélasticité. Nous avons
également suivi l’évolution de la contrainte d’une part en fonction de la variation de la
température et d’autre part en fonction du nombre de cycles thermiques ou thermomécaniques
pour un état initial prédéformé. L’influence du taux de déformation sur la contrainte
maximale a été également mise en valeur.
Pour une déformation maximale imposée, l’ensemble des résultats obtenus montre que
la contrainte maximale augmente avec l’augmentation de la température d’essai ainsi qu’avec
le nombre de cycles mécaniques N. Les résultats obtenus nous ont permis également de
vérifier la loi de Clausius–Clapeyron. Par ailleurs, pour un état prédéformé, nous avons pu
mettre en relief que la contrainte maximale lors du chauffage, augmente avec le taux de
déformation imposée et décroît avec le nombre de cycles thermiques N.