9  -  Essais de fluage


L'essai de fluage consiste à appliquer un effort F à l'échantillon (traction ou compression) et à enregistrer son allongement ou sa réduction DL en fonction du temps.

La différence de principe entre essai de traction et essai de fluage en traction réside donc dans le fait que c'est une vitesse de déformation qui est appliquée dans le premier cas et une contrainte dans le second.

La plupart des métaux ont des températures de fusion élevées, le fluage n’apparaît que pour des températures très supérieures à la température ambiante. Mais certains alliages comme l’amalgame en Odontologie (alliage polyphasé), du fait du mercure, possèdent des phases dont la température de fusion est proche de la température ambiante. L’amalgame peut fluer sous son propre poids à température ambiante. Les polymères fluent pour la plupart à température ambiante.

La température à laquelle un matériau commence à fluer dépend de sa température de fusion Tf (les métaux fluent à partir de 0,4Tf, les céramiques à partir de 0,5Tf) ou de sa température de transition vitreuse Tg (les polymères fluent à partir de 1Tg). 

Pour les métaux, les céramiques et les polymères, la réponse expérimentale (courbe de fluage) comporte trois domaines plus ou moins apparents selon le matériau et la température :
-Le fluage primaire au cours duquel la vitesse de déformation diminue corrélativement à une augmentation de résistance du matériau,
-Le fluage secondaire au cours duquel la vitesse de déformation reste constante,
-Le fluage tertiaire caractérisé par une augmentation de la vitesse de déformation associée à l’apparition d’un endommagement sensible à l’échelle mécanique (formations de cavités).

Figure 25. Schéma d’un diagramme de fluage type

Cette déformation plastique fonction du temps résulte, pour les faibles contraintes d’un réarrangement atomique (fluage par diffusion), pour les contraintes élevées de la montée des dislocations (fluage par dislocations).

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