Etudes de matériaux par des essais de disques sous hélium, une technique sensible et performante

Study of materials by disk tests under helium, a sensitive and performing technique

Laboratoire de Physique des Matériaux, Institut Supérieur des Matériaux et de la Construction Mécanique, Saint Ouen, France

Résumé

Les essais de disques sous pression sont normalisés en France pour sélectionner des matériaux utilisés sous hydrogène gazeux. Nous avons transformé l'essai de fragilisation en un essai de traction biaxiale en augmentant le rayon d'appui à l'encastrement et en déformant le disque par un gaz neutre, l'hélium.

Nous utilisons cet essai pour étudier les propriétés mécaniques et l'étanchéité d'une paroi mince. Comme cette technique est très sensible et fiable, elle permet de caractériser au mieux différents phénomènes : dans cet article, nous aborderons l'influence d'un aéroformage sur les propriétés mécaniques locales d'un récipient en thermoplastique, la dégradation d'un tissu syn¬thétique soumis à un vieillissement climatique, l'influence de la taille et de l'orientation de ségrégations sur l'étanchéité d'une paroi métallique mince, l'évolution métallurgique d'un acier inoxydable austénitique en fonction de la température de 20 à 650°C.

Abstract

Disk pressure embrittlement test is a French standardised one. It is used for the classification of materials under gaseous hydrogen pressure. With slight modifications of the test apparatus and using gaseous helium, it becomes possible to make biaxial tensile tests ins¬tead of embrittlement ones.

This new test is used for studying the mechanical properties and tightness of thin walls. It is very sensitive, accurate and can be used for characterisation of various properties. In this paper, we present four applications. Firstly, the effect of aeroforming on local mechanical properties of a thermoset bottle. Secondly, the damaging of a synthetic cloth after climatic ageing. Thirdly, the influence of segregations size and orientation over tightness of a thin metallic wall. And finally, the structural evolution of an austenitic steel with temperature between 20 and 650°C.