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

Analysis of an ageing mode in a metal/ceramic assembly

¹ LMT-Cachan, ENS de Cachan/CNRS–UMR 8535/Université Paris 6, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
² AER, 106 rue du lieutenant Petit Leroy, 94550 Chevilly Larue, France
³ Laboratoire "Surface du Verre et Interfaces", Unité Mixte de Recherche CNRS/Saint Gobain (UMR 125), 39 quai Lucien Lefranc, 93303 Aubervilliers Cedex, France

Auteur de correspondance : hild@lmt.ens-cachan.fr

Reçu : 2 Juillet 2004
Accepté : 5 Novembre 2004

Résumé

Lors de leur cycle de fabrication, des contraintes résiduelles sont générées notamment dans la partie fragile d'assemblages céramique/métal. Ces dernières sont responsables de l'amorçage et de l'arrêt des fissures générées par ce cycle, mettant en défaut les traitements probabilistes de la rupture basés sur l'hypothèse du maillon le plus faible. Un modèle probabiliste de fissuration est proposé et permet d'appréhender de tels arrêts. Une extension de ce modèle considère la fiabilité des assemblages soumis à de la fatigue statique. Une méthodologie d'identification des paramètres aléatoires microstructuraux est proposée. La démarche est ensuite appliquée à la prévision de la durée de vie d'un composant industriel.

Abstract

During their manufacturing process, residual stresses are generated in the brittle part of ceramic/metal assemblies. Consequently cracks are initiated and can be arrested, so that the use of a probabilistic treatment based on a weakest link hypothesis is not possible. A probabilistic micro-cracking model is proposed to describe such arrest. Moreover, an extension of this model gives access to the reliability of such assemblies under static fatigue. An identification methodology of the different parameters is proposed. The approach is then used to predict the lifetime of an industrial component.