Alumininium Lithium pour Constructions Aéronautiques Tolérantes aux Dommages – ALICANTDE

La réduction de la consommation de carburant est un enjeu économique et environnemental majeur pour l'industrie aéronautique. Dans cette optique, le gain de masse par introduction massive des alliages Al-Li de 3ème génération sur les structures avionnées constitue une réelle rupture technologique. - - Des gains plus importants pourraient être obtenus par l'optimisation de leurs propriétés de tolérance au dommage. - On se propose donc d'étudier ici les corrélations microstructure/propriétés de ces alliages, de façon à dégager des voies d'optimisation. - - - Outre les conditions de laminage, il semble que chacune des étapes de la séquence industrielle planage/attente/mise en forme/revenu ait un effet majeur sur ces propriétés. - - Or, chacune de ces étapes conditionne vraisemblablement l'état de précipitation. - Ainsi est-il nécessaire d'étudier les mécanismes de précipitation des phases durcissantes, en présence ou non de dislocations, de déterminer leur évolution au cours du revenu et leur faculté de continuer de précipiter après revenu. Pour ce faire, une méthodologie combinant des analyses AED, des mesures SAXS et des observations au MET, par ailleurs éprouvée sur d'autres alliages, sera appliquée aux Al-Li. - - Les mécanismes de rupture seront analysés en regard des états de précipitation précédemment décrits, permettant ainsi de valider l'hypothèse évoquée pour d'anciens alliages Al-Li faisant appel à l'effet PLC pour expliquer la fragilisation pour des revenus prolongés. - - Ces observations seront mises à profit pour modéliser la déchirure ductile des Al-Li via des approches numériques faisant appel à des modèles de type Gurson, dont le propos sera de distinguer ce qui est purement lié à la loi de comportement de ce qui relève des phénomènes métallurgiques de fragilisation, via l'analyse de différents états thermiques. La structure granulaire jouant un rôle important sur les mécanismes de rupture, une approche anisotrope sera envisagée. - - Les effets de la structure granulaire et de l'état de précipitation sur la résistance à la propagation de fissure en fatigue seront étudiés via des essais sous différents environnements (vide et humidité) ainsi qu'à basse température, de façon à déterminer les domaines de propagation en pseudo-stade I (cristallographique à l'échelle du grain). Ce mode de propagation (à distinguer du mode stade II non-cristallographique), observé sur certains A-Li, permet d'obtenir une excellente résistance à la fissuration sous chargement d'amplitude constante et variable. - - Les préconisations ainsi dégagées seront alors mises à profit pour proposer des nuances aux propriétés améliorées, dont la caractérisation fera l'objet de la fin de ce projet. - - - Ce projet, très fortement orienté sur des applications industrielles, permettra par une approche pluri-disciplinaire basée sur des méthodes de caractérisation et de simulation numérique de pointe, de lever les verrous technologiques actuels qui limitent les performances de ces nuances d'avenir. - ...