Etude des modifications de composition d'alliages de zinc cuivre titane : conséquences sur l'aptitude au formage

Overview & Synopsis

Les alliages de zinc laminés contenant du cuivre et du titane sont utilisés dans la conception d'éléments de toiture. Après mise en œuvre, lorsque la température extérieure diminue, il apparait des microfissures à la surface du matériau. Ces fissures peuvent être quantifiées par un test de pliage à froid réalisé en production. Afin de résoudre ce problème, des études ont été menées pour modifier le processus de fabrication ainsi que la composition des alliages de laboratoire. Il est apparu que certains éléments d'addition améliorent les résultats de pliage à froid. Il devenait alors nécessaire de passer au stade industriel de l'étude de ce type d'alliages. Les conditions d'élaboration des différents alliages étudiés seront identiques aux conditions classiques de la fabrication industrielle et un large échantillonnage de teneurs en cuivre et titane a été choisi, tout en y associant des éléments d'addition supplémentaires. Cependant, ces éléments n'avaient pas été localisés dans les alliages. Grâce à des techniques d'analyses de surface (spectroscopie a décharge luminescente (sdl) et spectroscopie de masse des ions secondaires (sims)), il nous a été possible de déterminer la répartition de ces éléments d'addition au sein des alliages. De plus, les états d'oxydation des éléments ont pu être mis en évidence grâce à la spectroscopie d'électrons pour l'analyse chimique (esca). Parallèlement, une étude des figures de pôles par rayons x du matériau a pu mettre en évidence la présence d'un gradient de texture. Lors des modélisations antérieures de l'évolution de texture, des figures de pôles symétriques avaient été obtenues. Grace à l'introduction d'une composante de friction et/ou de cisaillement dans le tenseur des déformations, il a été possible d'obtenir une simulation de l'évolution de texture différente des modélisations antérieures en générant des figures de pôles dissymétriques. De plus, les propriétés mécaniques (caractéristiques des courbes de traction, pliage à froid, temper test) et thermique (température de recristallisation) ont été mesurées. Ceci nous a permis de déterminer, à l'aide d'une analyse statistique (analyse en composantes principales), quelles étaient les influences de la variation de la composition chimique sur l'ensemble des propriétés du matériau