Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 729-736 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:019820017011072900

Loi de comportement en fluage biaxial de l'aluminium (99,5 % en poids) à haute température ; identification du potentiel d'écoulement stationnaire Ω (σij, αstij, T)

C. Lexcellent, J. Birocheau et C. Oytana

Laboratoire de Mécanique Appliquée associé au C.N.R.S., Faculté des Sciences, Route de Gray, La Bouloie, 25030 Besançon Cedex, France

Abstract
We study with biaxial creep tests the behaviour of aluminium (99.5 % weight) for the stationary flow, for T = 355 °C. We confirm : 1) • The possibility to write the strain rates with the form : εst ij = K'(σ'ij - λstij)[σ steq(σ - α)]n-1, with n = 2. • The normality of the rate vector in the stress space to the equipotential σst eq(σ - αst) = constant, that allows to write : εst = 2/3 K'[σsteq(σ - αst)] n grad (σsteq). 2) The existence of a potential flow in the Rice sense for the stationary flow completely determined for applied stress such √J2(σ) ≤ 0.9 × 107 N/m2 with the form : Ω(σij, α stij, T) = 2/3 K'/n + 1[σ st eq]n+1 + C/ k + 1(√J2(αst)) k +1 + Ω0, with k = 5. 3) The bond existing between a rheological model and the usual measures such those of r and h, which permit the knowledge of physical parameters to identify the model. The study permit to face a generalization of the potential flow Ω for materials which have the same behaviour with the internal stress as aluminium A5, and his use for the transient creep.

Résumé
Nous étudions en fluage biaxial le comportement de l'aluminium A5 (99,5 % en poids) en régime stationnaire pour T = 355 °C. Nous vérifions : 1) • La possibilité d'écrire les vitesses obtenues sous la forme : εst ij =stij = K'(σ'ij-λ stij)[σsteq(σ-α)] n-1, avec n = 2. • La normalité du vecteur vitesse εst dans l'espace des contraintes à l'équipotentielle : σsteq(σ - αst) = constante , ce qui permet d'écrire : εst = 2/3K'[σ steq(σ - αst)]n grad (σsteq). 2) L'existence d'un « potentiel d'écoulement » au sens de Rice en régime stationnaire complètement déterminé dans le domaine des contraintes appliquées pas trop fortes (√J 2(σ) ≤ 0,9 × 107 N/m2) sous la forme : Ω(σij, α stij, T) = 2/3 K'/n + 1[σ st eq]n+1 + C/k + 1(√J2(αst))k +1 + Ω0, avec k = 5. 3) Le lien existant entre un modèle rhéologique et les mesures plus classiques telles celles de r et de h permettant d'accéder à des paramètres physiques pour identifier le modèle d'écoulement plastique à chaud. L'étude réalisée sur ce métal permet d'envisager une généralisation du potentiel Ω pour des matériaux ayant le même comportement en contrainte effective que l'aluminium A5 et son exploitation en fluage transitoire.

PACS
6220H - Creep.
8140L - Deformation, plasticity and creep.

Key words
aluminium -- creep -- Al -- 355 degree C -- biaxial creep tests -- stationary flow potential -- rheological model -- potential flow -- internal stress -- A5 -- transient creep