Formability extension of aerospace alloys for tube hydroforming applications

Résumé

L’hydroformage de tube est un procédé novateur de mise en forme du métal qui utilise la pression d’un fluide, généralement de l’eau, dans une matrice fermée pour déformer plastiquement des pièces d’épaisseur faible et fabriquer ainsi des composants tubulaires de géométries complexes. Ce procédé possède de nombreux avantages tels que la réduction du poids des pièces, la diminution des coûts lies à l’outillage et l’assemblage, la réduction du nombre d’étapes de fabrication et l’excellent état de surface des pièces hydroformées. Cependant, malgré tous ces atouts, l’hydroformage reste un procédé marginal dans le domaine aérospatial à cause de plusieurs facteurs dont la formabilité limitée des alliages aéronautiques. L’objectif principal de la recherche conduite dans le cadre de cette thèse est d’étudier une méthode pour augmenter la formabilité de deux alliages aéronautiques désignés par l’utilisation d’un procédé de mise en forme multi-étapes qui inclue des cycles de mise en forme suivis d’étapes de traitement thermique intermédiaires. Une revue de littérature exhaustive sur les méthodes existantes pour améliorer la formabilité des matériaux visés ainsi que les traitements thermiques d’adoucissement disponibles a permis d'établir une procédure expérimentale appropriée. Ce procédé comprend plusieurs séquences de mise en forme suivie de traitement thermique successives jusqu’à l’obtention de la pièce finale. L’insertion d’étapes de traitements thermiques intermédiaires ainsi que la combinaison « déformation + traitement thermique » influencent le comportement mécanique et métallurgique des alliages. De ce fait, une caractérisation complète des matériaux a été conduite à chaque étape du procédé. D’un point de vue mécanique, l’effet des traitements thermiques et plus généralement du procédé multi-étapes sur les propriétés mécaniques et lois constitutives des alliages a été étudié en détail. Au niveau métallurgique, l’influence du procédé sur les caractéristiques microstructurales des alliages tels la taille de grains, les phases en présence et la texture a été analysée. Ces deux études parallèles ont permis de comprendre de façon complète et détaillée l’impact des modifications métallurgiques induites par le procédé multi-étapes sur le comportement mécanique macroscopique et les propriétés finales de la pièce.

Date	2 nov. 2016
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Philippe Bocher (Directeur(-trice)), Javad Gholipour Baradari (Codirecteur(-trice)) & Mohammad Jahazi (Codirecteur(-trice))