Comportement en traction de la tole d'acier E 24

Abstract

La tôle forte en acier E24 d’épaisseur est très utilisée par l’Unité Grue de Bejaïa comme composant du châssis de grue. Le contrôle de la fiabilité de cette tôle brut de livraison a nécessité l’utilisation de l’essai de traction jusqu’à rupture pour quantifier les propriétés de résistance et les propriétés de ductilité selon trois direction de sollicitation .= 0, 45 et 90° par rapport à la direction de laminage de la tôle DL. La réalisation des essais interrompus jusqu’à un allongement .L= 5,5 mm selon ces même directions de sollicitation ont permis de quantifier le coefficient d’anisotropie de la tôle. Les résultats obtenus montrent que : - la meilleure résistance sur Re et Rm est obtenue pour la direction .= 90°, soit une augmentation de l’ordre de 11% en moyenne pour Re et 4% pour Rm. Pour les deux autres directions .= 0 et 45°, l’évolution est insignifiante : 3% sur Re avec un écart de 9 MPa et 0,7% sur Rm avec un écart de 3 MPa - la tôle est marquée par une faible consolidation selon la direction .= 45°. L’écart par rapport aux deux autres directions est de l’ordre de 27%. - L’allongement du palier à la limite d’élasticité Ap présente une plus grande valeur selon la direction .= 90°. - Le coefficient d’anisotropie r. demeure quasiment constant selon les deux directions .= 45 et 90°. On enregistre par contre une anisotropie notable selon la direction .= 0°. L’écart par rapport aux deux autres directions est de l’ordre de 40%. - Un traitement thermique de recristallisation à 575°C durant 90 mn, confère une microstructure à grain fins conférant à la tôle un effet bénéfique en atténuant l’anisotropie sur Re et Rm selon les directions de sollicitation. - Une atténuation sensible est obtenue sur le coefficient de consolidation n selon la direction .= 45° : l’écart passe de 27% pour la tôle brut de livraison à 10% pour la tôle recristallisée. - La recristallisation a permis également d’augmenter notablement le palier d’écoulement selon les trois directions de sollicitation: un gain de l’ordre de 60% pour les directions .= 0 et 45° et de 53% selon la direction .= 90°. - Ce traitement de recristallisation est par contre un inconvénient pour le coefficient d’anisotropie du fait qu’il fait passer les valeurs de r. vers des valeurs inférieures à 1 pour les deux directions .= 45 et 90° : ceci veut dire que le traitement de recristallisation confère à la tôle une faible résistance à l’amincissement. - Enfin, la comparaison de nos résultats avec ceux obtenus en 2014 sur la tôle en acier E24 maisd’épaisseur 10 mm, fait ressortir que le taux de réduction de 50% (passage d’une épaisseur de 10 mm à une épaisseur de 5 mm), diminue sensiblement la limite d’élasticité Re (diminution de l’ordre de 17% pour les directions et 45° et de 10% pour .= 90°), le coefficient de consolidation et le coefficient d’anisotropie. Ceci confirme le résultat connu de la littérature : un fort taux d’écrouissage a pour conséquence une augmentation notable de la densité des dislocations dans le volume du matériau qui lui confère une faible capacité à répartir la déformation plastique avec pour conséquence l’apparition d’une anisotropie conséquente.