Hostname: page-component-cd9895bd7-gvvz8 Total loading time: 0 Render date: 2024-12-28T02:16:57.552Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Analyse d'un mode de vieillissement dans un assemblage céramique/métal

Published online by Cambridge University Press:  08 March 2005

Yann Charles ,
Jean Duval ,
François Hild  and
Stéphane Roux
Yann Charles
Affiliation:
LMT-Cachan, ENS de Cachan/CNRS–UMR 8535/Université Paris 6, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
Jean Duval
Affiliation:
AER, 106 rue du lieutenant Petit Leroy, 94550 Chevilly Larue, France
François Hild
Affiliation:
LMT-Cachan, ENS de Cachan/CNRS–UMR 8535/Université Paris 6, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
Stéphane Roux
Affiliation:
Laboratoire "Surface du Verre et Interfaces", Unité Mixte de Recherche CNRS/Saint Gobain (UMR 125), 39 quai Lucien Lefranc, 93303 Aubervilliers Cedex, France
Get access

Abstract

Lors de leur cycle de fabrication, des contraintesrésiduelles sont générées notamment dans la partie fragiled'assemblages céramique/métal. Ces dernières sont responsables del'amorçage et de l'arrêt des fissures générées par ce cycle,mettant en défaut les traitements probabilistes de la rupturebasés sur l'hypothèse du maillon le plus faible. Un modèleprobabiliste de fissuration est proposé et permet d'appréhender detels arrêts. Une extension de ce modèle considère la fiabilité desassemblages soumis à de la fatigue statique. Une méthodologied'identification des paramètres aléatoires microstructuraux estproposée. La démarche est ensuite appliquée à la prévision de ladurée de vie d'un composant industriel.

Keywords

Crack arrestprobabilistic modelsub-critical crack growthmicro-indentationArrêt de fissuremodèle probabilistepropagation sous-critiquemicro-indentation
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 1: MÉCAMAT Aussois 2003 – Assemblages : des matériaux à la structure , January 2005 , pp. 101 - 115
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

W. Weibull, A Statistical Theory of the Strength of Materials, Roy. Swed. Inst. Eng. Res. 151 (1939)
A.M. Freudenthal, Statistical Approach to Brittle Fracture, in: Fracture , H. Liebowitz (ed.), Academic Press, New York, USA, 1968, pp. 591–619
A. Kara-Slimane, Assemblages métal-céramiques (oxydes, nitrures) par métallisation brasage : influence des interactions chimiques dans les zones interfaciales , thèse de doctorat, École centrale de Lyon, 1996
M. Courbière, Étude des liaisons céramique/métal : application au couple cuivre/alumine , thèse de doctorat, École centrale de Lyon, 1986
B. Serier, Étude et caractérisation des liaisons des métal-céramique élaborées par thermocompression : application au couple argent/alumine , thèse de doctorat, École centrale de Lyon, 1991
B. Mbongo, Liaison métal-céramique par thermocompression, Influence de l'état initial des matériaux et de la pression partielle d'oxygène , thèse de doctorat, École centrale de Lyon, 1994
P. Fell, Active Metal Braze Alloys for Joining Metals to Ceramics, Proceedings Advances in Joining Technology , the British Association for Brazing and Soldering, 1994
J. Lemaitre, J.-L. Chaboche, Mécanique des matériaux solides , Dunod, Paris, France, 1985
W.D. Kingery, H.K. Bowen, D.R. Uhlmann, Introduction to Ceramics , John Wiley and Sons, Inc., New York, USA, 1976
J.-L. Chermant, Les céramiques thermomécaniques , Presses du CNRS, 1989
Davies, D.G.S., The Statistical Approach to Engineering Design in Ceramics, Proc. Brit. Ceram. Soc. 22 (1973) 429–452
Griffith, A.A., The Phenomenon of Rupture and Flow in Solids, Phil. Trans. Roy. Soc. London A221 (1921) 163–197 CrossRef
Jeulin, D., Fracture Statistics Models and Crack Propagation in Random Media, Appl. Mech. Rev. 47(1) (1994) 141–150 CrossRef
Charles, Y., Hild, F., Crack Arrest in ceramic/steel assemblies, Int. J. Fract. 15(3) (2002) 251–272 CrossRef
Evans, A.G., Method, A for Evaluating the Time-Dependent Failure Characteristics of Brittle Materials – and its Application to Polycrystalline Alumina, J. Mater. Sci. 7 (1972) 1137–1146 CrossRef
Evans, A.G., Wiederhorn, S.M., Crack Propagation and Failure Prediction in Silicon Nitride at Elevated Temperature, J. Mater. Sci. 9 (1974) 270–278 CrossRef
Y. Charles, Identification d'un mode de vieillissement dans un assemblage céramique/métal , thèse de doctorat, École normale supérieure de Cachan, 2002
Charles, Y., Hild, F., Roux, S., Long-Term Reliability of Ceramics: the Issue of Crack Arrest, ASME J. Eng. Mat. Tech. 125 (2003) 333–340 CrossRef
Ponton, C.B., Rawlings, R.D., Vickers Indentation Fracture Toughness Test, Part 1, Review of Literature and Formulation of Standardized Indentation Toughness Equations, Mat. Sci. Tech. 5 (1989) 865–872 CrossRef
Ponton, C.B., Rawlings, R.D., Vickers Indentation Fracture Toughness Test, Part 2, Application and Evaluation of Standardized Indentation Toughness Equations, Mat. Sci. Tech. 5 (1989) 961–976 CrossRef
Lawn, B.R., Evans, A.G., Marshall, D.B., Elastic/Plastic Indentation Damage in Ceramics: The Median (Radiol Crack System), J. Am. Ceram. Soc. 63(9-10) (1980) 574–581 CrossRef
P. Laval, Étude théorique et expérimentale de l'indentation des matériaux élastoplatiques homogènes ou revêtus , thèse de doctorat, École nationale supérieure des mines de Paris, 1995
Suo, Z., Failure of Brittle Adhesive Joints, Appl. Mech. Rev. 43 (1990) S276–S279 CrossRef
Fleck, N.A., Hutchinson, J.W., Suo, Z., Crack Path Selection in Brittle Adhesives Layer, Int. J. Solids Struct. 27 (1991) 1683–1703 CrossRef
McNaney, J.M., Cannon, R.M., Ritchie, R.O., Near-Interfacial Crack Trajectories in Metal-Ceramic Layered Structures, Int. J. Fract. 66 (1994) 227–240 CrossRef
G. Lovato, Rhéologie des joints brasés : étude expérimentale et détermination par méthode inverse , thèse de doctorat, École nationale supérieure des mines de Paris, 1995
Leguillon, D., Calcul du taux de restitution d'énergie au voisinage d'une singularité, C. R. Acad. Sci. Paris 309 [Série II b] (1989) 945–950
Lindeberg, J.W., Eine neue Herleitung des Exponentialgesetzes in der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Math. Zeitschrifft 15 (1922) 211–225 CrossRef
Lévy, P., Théorie des erreurs. La loi de Gauss et les lois exceptionnelles, Bull. Math. Soc. 52 (1924) 49–85
P. Lévy, Théorie de l'addition des variables aléatoires , Gauthier-Villars, Paris, France, 1954
W. Feller, An Introduction to Probability Theory and its Applications , John Wiley and Sons, Inc., New York, USA, 1966