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Résumé thèse Tchadja KAGNAYA

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Contribution à l'identification des mécanismes d'usure en usinage d'un WC-6%Co par une approche tribologique et thermique

 

Tchadja KAGNAYA - 4 septembre 2009

Ces travaux de thèse ont pour objectif d'étudier les mécanismes d'usure d'outils de coupe en WC-6%Co dans le cas de l'usinage en tournage. Les mécanismes qui gouvernent les principaux modes d'endommagement de ces outils sont complexes, combinant abrasion, adhésion et diffusion. Il faut par ailleurs noter que ces mécanismes dépendent fortement de la température aux interfaces de frottement outil/matière. Ainsi, l'étude a été réalisée par des approches complémentaires d'usinage et de tribologie avec mesures de température. Ces approches ont été menées à la fois au plan expérimental et au plan de la modélisation et de la simulation numérique. L'ensemble des résultats obtenus a permis d'améliorer la compréhension du comportement en frottement entre le WC-6%Co et l'acier C45. La nature et le séquencement des principaux mécanismes d'usure du WC-6%Co ont ainsi pu être identifiés. Ils consistent en :

  • une désorganisation de la structure du WC-6%Co sous des chargements mécaniques sévères et des températures qui peuvent atteindre 1200°C,
  • une mobilité des grains de WC qui est rendue possible par le comportement viscoplastique du liant cobalt, une conséquence de cette mobilité est la microfissuration intergranulaire et la décohésion des fragments de WC,
  • une déformation des grains de WC et une microfissuration intragranulaire qui peut aller jusqu'à la fragmentation de ces grains, causée par les chargements excessifs et le blocage des grains de WC mobiles,
  • une abrasion induite par les fragments de WC arrachés et également par des inclusions dures de l'acier usiné,
  • une adhésion, particulièrement importante dans la zone de séparation outil/copeau.

 

Mots clefs :
WC-6%Co, Frottement, Mécanismes d'usure, Température, Interfaces de contact, Analyse microstructurale, Endommagement.