L’influence de l’électroérosion et du micro-grenaillage sur les propriétés de surface de l’Inconel 718

Résumé

L’Inconel 718 est un superalliage utilisé pour les pièces soumises à de la fatigue à température élevée. Cependant, la fabrication de pièces en Inconel 718 peut s’avérer difficile en raison de sa résistance mécanique pouvant augmenter l’usure des outils. Pour ce faire, l’électroérosion est un procédé de plus en plus utilisé pour fabriquer des pièces comme c’est un procédé où il n’y a pas de contact entre l’outil (le fil) et la pièce. Afin d’augmenter les propriétés en fatigue, le grenaillage est souvent utilisé pour induire des contraintes résiduelles en compression au détriment du fini de surface. Le micro-grenaillage est une modification au grenaillage standard où il y a une réduction du diamètre des billes. Ceci a comme objectif d’induire des contraintes résiduelles en compression tout en gardant un bon fini de surface. Cette recherche a comme objectif de documenter l’effet du micro-grenaillage et de l’électroérosion sur les propriétés de surface de l’Inconel 718. Le micro-grenaillage a été effectué de deux façons. La première façon est en milieu industriel et le procédé a été effectué sur des échantillons extraits par électroérosion. Le micro-grenaillage a été fait avec un média d’une dimension allant de 150 μm à 300 μm. Les contraintes résiduelles en surface sont d’environ -950 MPa et la rugosité des échantillons a été améliorée par rapport aux finis électroérodés. Pour la deuxième façon, le micro-grenaillage a été effectué en laboratoire sur des échantillons polis avec comme objectif d’évaluer l’effet de la pression et de la hauteur de la buse sur les contraintes résiduelles et la rugosité. L’augmentation de la pression de grenaillage engendre une augmentation des contraintes résiduelles, de la rugosité et de la profondeur du profil de contraintes résiduelles. L’augmentation de la hauteur de la buse ne semble pas avoir une influence sur les contraintes résiduelles en surface ou sur la profondeur du profil. Cependant, l’augmentation de la hauteur de la buse engendre une réduction de la rugosité. En parallèle à l’étude du grenaillage, trois finis de surface ont été évalués pour les échantillons extraits par électroérosion, soit un fini d’ébauche et deux de finitions. L’amélioration du fini de surface permet d’augmenter les performances en fatigue du matériau. Les tailles de grain ont aussi été évaluées et trois catégories d’échantillons ont été considérées: soit un grain fin de 10 à 15 μm, un grain intermédiaire de 15 à 25 μm et un gros grain de 25 à 30 μm. Il était difficile de définir l’effet de la taille de grain sur la durée de vie en fatigue, principalement pour les échantillons avec une finition d’ébauche.

Date	20 août 2021
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Philippe Bocher (Directeur(-trice))