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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 30/6 - 2005  - pp.649-658  - doi:10.3166/acsm.30.649-658
TITRE
Comportement en fatigue cyclique à chaud de composites à matrice céramique autocicatrisante

TITLE
Cyclic fatigue behaviour at high temperature of a self-healing ceramic matrix composite

RÉSUMÉ
Ce travail a pour but d’étudier le comportement mécanique en fatigue cyclique à chaud sous air d’un composite 2,5D à fibres SiC et matrice SiBC autocicatrisante. Les essais ont été réalisés à 600°C et à 1200°C afin d’évaluer la durée de vie de ce composite, et de mettre en évidence le rôle protecteur de la matrice autocicatrisante. A 600°C, la durée de vie dépasse 1000 h pour un chargement en traction/compression de –50 MPa/+170 MPa. Cependant, le comportement mécanique du composite à 1200°C est différent de celui à 600°C. À 600°C, il n’y a pas d’évolution notable du comportement pendant la fatigue jusqu’à la rupture, alors qu’à 1200°C le comportement évolue à l’approche de la rupture. Ceci indique que le phénomène contrôlant la durée de vie en fatigue à 600°C est différent de celui contrôlant la durée de vie à 1200°C. À 600°C, la durée de vie est contrôlée par la propagation sous-critique de fissures dans les fibres, alors qu’à 1200°C c’est le fluage des fibres qui contrôle la durée de vie du composite.

ABSTRACT
This work aimed at studying the mechanical behaviour of a 2.5D SiC/SiBC composite with a self-healing matrix by cyclic fatigue at high temperature in air. The experiments were performed at 600°C and at 1200°C in air, in order to measure the lifetime of this composite, and to point out the good protective role of the self-healing matrix against oxidation at 600°C and 1200°C. At 600°C, lifetime exceeds 1000 h for a tension/compression cyclic loading of -50/+170 MPa. Nevertheless, the mechanical behaviour during the cyclic fatigue test is different at 600°C from that at 1200°C. Contrarily to 1200°C, at 600°C no specific evolution of the classical parameters used to characterize the mechanical behaviour during fatigue allows one to estimate the approach to fracture. This indicates that the fatigue phenomena involved at 600°C are different from those involved at 1200°C. At 600°C, lifetime is controlled by slow crack growth in the fibres, and at 1200°C lifetime is controlled by fibre creep.

AUTEUR(S)
Pascal REYNAUD, Dominique ROUBY, Gilbert FANTOZZI

Reçu le 4 juillet 2005.    Accepté le 30 septembre 2005.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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