Propagation des petites fissures de fatigue dans les zones de concentration de contraintes dans un superalliage base Ni

Résumé
Des vitesses d'avancée de petites fissures ont été mesurées sur des éprouvettes comportant deux entailles symétriques, dans lesquelles un très petit défaut semi-circulaire (0.1mm) a été usiné au centre d'une des entailles. Ces essais ont été réalisés sur le superalliage N18 à base Ni élaboré par métallurgie des poudres. Cet alliage a été testé à 650°C avec des cycles trapézoïdaux. Deux techniques ont été utilisées pour mesurer les avancées de fissure. La première technique qui est un suivi électrique, s'est montrée inappropriée pour mesurer des fissures de longueur inférieure à 400 µm. Une seconde technique utilisant un dispositif optique de haute résolution a permis de détecter des avancées de fissure de l'ordre de 10 µm, dès les tout premiers cycles. Ces résultats ont été corrélés aux calculs de ΔK obtenus à partir de résultats numériques 2D obtenus par éléments finis. La fermeture de fissure à l'intérieur de l'éprouvette a été également calculée par éléments finis. La prise en compte de la différence des effets de fermeture le long du front de la fissure permet d'expliquer la forme quasi circulaire qu'adopte celle-ci. En utilisant les résultats de fermeture, on montre que les différences de vitesses de propagation observées entre fissures longues et fissures courtes sont considérablement réduits.