Facteur d'intensité de contrainte
Le facteur d'intensité de contrainte K décrit la surélévation de contrainte à la pointe d'une fissure. Il dépend de la contrainte de traction, de la longueur de fissure et de la géométrie de la pièce. Si K dépasse la valeur caractéristique du matériau K_IC, la fissure se propage brutalement.
Mécanisme d'action physico-chimique
À la pointe d'une fissure, les contraintes se concentrent. La contrainte y devient théoriquement infinie. Le facteur d'intensité de contrainte K indique l'importance de cette surintensité de contrainte. On calcule K à partir de la contrainte nominale, de la longueur de fissure et d'un facteur géométrique. L'unité est MPa·√m. Chaque matériau résiste jusqu'à une valeur critique K_IC. Si K est inférieur à K_IC, la fissure reste stable ou ne croît que lentement. Si K est supérieur à K_IC, la fissure se propage brutalement.
Pertinence métallurgique & risques lors du soudage
Les soudures contiennent souvent de petites fissures ou amorces. De plus, les contraintes résiduelles de soudage génèrent de fortes contraintes de traction. Les deux augmentent le facteur d'intensité de contrainte K. Dans la zone affectée par la chaleur, de la martensite peut se former. La martensite a une ténacité à la rupture K_IC faible. Alors, une petite fissure suffit pour faire dépasser K à K_IC. La fissure se propage de manière fragile et sans avertissement. L'hydrogène dans le métal déposé aggrave ce danger.
Pratique d'atelier & instructions
Évite les fissures grâce à une préparation de soudure propre et des métaux d'apport appropriés. Respecte la température de préchauffage spécifiée. Cela ralentit le refroidissement et empêche la formation de martensite dure. Réduis les contraintes résiduelles de soudage par une séquence de soudage ciblée ou un recuit de détensionnement. Si tu trouves une fissure après soudage, mesure sa longueur et évalue-la selon une méthode de mécanique de la rupture. Si K dépasse la valeur admissible, la fissure doit être entièrement éliminée et ressoudée.