Comportement mécanique monotone et cyclique d'éprouvettes de section millimétrique mises en forme par fusion laser sur lit de poudre

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche collaboratif entre le milieu académique et des acteurs industriels du secteur aérospatial au Québec. Le projet constitue un effort vers la certification des pièces technologiques obtenues par fabrication additive des métaux. L’objectif principal de ce doctorat consiste à proposer des stratégies de mesures justes et précises pour la caractérisation en traction et en fatigue d’éprouvettes de section millimétrique mises en forme par fusion laser sur lit de poudre (LPBF). Aucune norme n’existe à ce jour pour l’utilisation de telles éprouvettes. Dans un premier temps, une méthodologie d’essais de traction a été développée avec des éprouvettes rectangulaires ayant des dimensions dans la section réduite de 1 × 1,5 × 7 mm³. Ces éprouvettes miniatures ont été utilisées pour mesurer les propriétés en traction de l’acier inoxydable 316L mis en forme par LPBF. Trois états de surface ont été considérés : telle que fabriquée par LPBF avec une rugosité de surface moyenne

Abstract

This work is part of a collaborative research program between academic and industrial actors of the aerospace sector in Quebec. The program constitutes an effort towards the certification of additively manufactured metallic parts. The objective of this PhD thesis is to propose experimental methodologies for the precise and accurate measurement of the tensile and fatigue properties of millimetric specimens fabricated by laser powder bed fusion (LPBF). First, a tensile test methodology was developed using rectangular specimens with a reduced section of 1 × 1,5 × 7 mm³. These miniature specimens were employed for the tensile characterization of 316L stainless steel produced by LPBF. Three surface conditions were considered: as-built by LPBF, with an average surface roughness