Résistance à la fatigue de quelques aciers inoxydables moulés employés dans la construction des turbines hydrauliques

Résumé En Fr

Fatigue-resisting qualities of some stainless steels used in the manufacture of hydraulic turbines. A comparison between the fatigue limits of the various materials used in the manufacture of hydraulic turbines is certainly of a very high interest to both turbine designers and users alike. The many fatigue-determining factors originating at the surface of materials have already been studied by a number of authors (1 to 5). It is known, for instance, that the micro-structure of a specimen’s surface, any sudden changes in cross section due to pits, scratches, notches and the like, the sharpness of the corners at the bottom of these defects, and the resulting changes in stress concentration, are the most important factors affecting the fatigue failure of components undergoing torsional stress. Siebel and Gaier have shown the existence of a critical roughness value, which varies with the type of material and its structure. In this paper, we have studied the influence of experimental conditions on the fatigue results obtained from torsion tests on a number of cast stainless steel specimens, especially the following : — Experimental conditions and state of surface. — Nature of the ambient medium, such as air, fresh or sea water, as well as corrosion effects and fatigue. — Respective kinetics of the mechanical and chemical changes, such as variations in surface micro-structure, and chemical protection methods.

La comparaison des limites de fatigue des matériaux utilisés dans la construction des turbines hydrauliques présente un intérêt certain pour le constructeur et l'utilisateur. Les nombreux facteurs d'origine superficielle ayant une influence sur la fatigue ont déjà été étudiés par différents auteurs (1 à 5). En particulier on sait que la microgéométrie de la surface de l'éprouvette, l'effet d'entaille, l'acuité à fond d'entaille et les modifications de la répartition des contraintes qui en résulte, représentent le groupe de facteurs le plus important dans les ruptures par fatigue en flexion rotative. Siebel et Gaier (3) ont montré qu'il existait une valeur critique de la rugosité qui varie avec le matériau et sa structure. Nous examinons dans cette étude l'influence des conditions expérimentales sur les résultats de fatigue par flexion rotative de quelques aciers inoxydables moulés. On se propose d'examiner en particulier l'influence des facteurs suivants : — Conditions expérimentales et état de surface. — Nature du milieu ambiant : air, eau, eau de mer et phénomène de corrosion, fatigue. — Cinétiques relatives des altérations mécaniques et chimiques (différentes microgéométries de surface et protections chimiques).