II.2.4Propriété de l'acier à haut
grade X100
Le but principal de ce travail était de
modéliser un matériau rarement utilisé (acier à
haut grade X100). Ce type matériau a posé malheureusement, un
grand problème dans les projets de recherches, puisque ses
propriétés mécaniques et physiques sont mal connues. En
fait, pour obtenir des résultats proches de la réalité
avec une simulation numérique, il est important de tenir compte de
l'effet de la température sur le changement des propriétés
thermomécaniques du substrat.
Pour notre modèle, les propriétés physiques
ont étés prises des travaux de Frewin [23].
II.2.4.1 Propriétés physiques
Il s'agit essentiellement du module
d'élasticité, du coefficient de dilatation, de la
conductivité thermique, de la chaleur spécifique et de la masse
volumique en fonction de la température.
La figure II.8 montre la variation de la conductivité
thermique et de la chaleur spécifique en fonction de la
température. Notons que la conductivité thermique
décroît avec
Chapitre II Modélisation du procédé de
soudage d'un tube
55
l'augmentation des valeurs de température, elle se
stabilise à partir de 1500 °C. La courbe donnant la variation de la
chaleur spécifique en fonction de la température présente
de sauts, (des pics remarquables) cela est dû au changement de phase
(solide/liquide), une stabilité est ainsi obtenue au-delà de 1800
°C.
Figure II.8 : Variation de la
conductivité thermique et de la chaleur spécifique de l'acier
à
haut grade X100 en fonction de la température [23].
La figure II.9 montre la variation de la densité et de
l'émissivité en fonction de la température.
Figure II.9 : Variation de la masse volumique
et de l'émissivité de l'acier à haut grade X100
en
fonction de la température [23].
Chapitre II Modélisation du
procédé de soudage d'un tube
La variation du coefficient de dilatation thermique en fonction
de la température est donnée par la figure II.10.
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14,6
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14,4
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?x 10-6 mm.°C-1
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14,2 14,0 13,8 13,6 13,4 13,2 13,0 12,8 12,6
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0 100 200 300 400 500 600 700 800 T [°C]
Figure II.10: Variation du coefficient de
dilatation thermique linéique de l'acier X100 en
fonction de la
température [24].
Les propriétés données par les graphes des
figures II.8 et II.9 peuvent être calculées par les
équations suivantes:
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Pour ces équations:
K : Conductivité thermique [w / m °k]
T : Température
c : Chaleur spécifique [w / m2 °k]
Chapitre II Modélisation du procédé de
soudage d'un tube
? : masse volumique [kg / m3]
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