RÉSUMÉ:

Au cours du procédé de matriçage à chaud, les outils subissent des chargements sévères, complexes et variables. Agissant en synergie, ils induisent la dégradation des outillages par différents processus d’endommagement qui dépendent de plusieurs facteurs notamment le niveau du chargement, la microstructure des matériaux en contact et les contraintes résiduelles dans les matrices. Pour répondre à cette problématique, il apparaît particulièrement important de maîtriser le comportement mécanique du matériau des outils de matriçage.

Cette étude est basée sur différentes approches expérimentales et numériques multi-échelles. Afin d’identifier les modes d’endommagement, une matrice en fin de service est expertisée par des observations au Microscope Electronique à Balayage, des analyses des contraintes résiduelles par DRX ainsi que des mesures de dureté. Cette expertise a mis en évidence la nature multiéchelle, et multiphysique de l’endommagement. Au regard de ces résultats, une première approche phénoménologique a été développée permettant de prédire la cartographie des contraintes thermiques et mécaniques dans l’outil. Une modélisation multiéchelle du comportement mécanique cyclique de l’acier à outil X40CrMoV5-1 est développée, en adoptant le modèle Chaboche-Lemaitre dans un premier temps et en exploitant un modèle autocohérent dans un deuxième temps. Une confrontation des résultats issus des différentes approches investiguées dans la thèse est établie.

JURY:

Directeurs de thèse:

Frédéric JACQUEMIN, Professeur des Universités, Université de Nantes
Riadh ELLEUCH, Professeur des Universités, Institut Préparatoire aux Etudes d’Ingénieur de Sfax

Rapporteurs :

Yannick DESPLANQUES, Professeur des Universités, Ecole Centrale de Lille
Ali ZGHAL, Professeur des Universités, Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs de Tunis

Examinateurs :

Maher DAMMAK, Professeur des Universités, Institut Préparatoire aux Etudes d’Ingénieurs de Sfax
David GLOAGUEN, Professeur des Universités, Université de Nantes

Membres invités:

Jamal FAJOUI, Maître de Conférences, Université de Nantes
Mohamed REGAYEG, Ingénieur, PDG, Groupe SOPAL–Sfax