Mechanical characterization and modeling of the stress flow of a cemented tungsten carbide over wide ranges of temperatures and strain rates - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail (Working Paper) Année : 2023

Mechanical characterization and modeling of the stress flow of a cemented tungsten carbide over wide ranges of temperatures and strain rates

Caractérisation mécanique et modélisation du comportement en contrainte d'un alliage de carbure de tungstène sur de larges gammes de températures et vitesses de déformation

Résumé

Cemented carbide tungsten are materials which are broadly used in the design of cutting and machining tools. However, in the open literature, very few experimental data allow to grasp the strain behavior of cemented tungsten carbide under uniaxial loading. This study aims to provide reliable true strain vs true stress curves of a WC-10%Co K25 cemented tungsten alloy from 0.0001 /s to 6000 /s in compression and shear-compression and from room temperature to 743 K (above the temperature of phase transformation of the Cobalt). The mechanical behavior of the stress flow is commented and elements of explanation are suggested through the consideration of microstructural information found in the literature and SEM pictures of fracture profiles. A modeling of the mechanical behavior is also proposed with the calibration of the Johnson-Cook model for the stress flow behavior for industrial application in classic Finite Element Software such as ABAQUS® or LS-Dyna®.
Les alliages de carbure de tungstène sont des matériaux largement utilisés dans la conception d'outils de coupe et d'usinage. Cependant, dans la littérature, très peu de données expérimentales permettent d'appréhender son comportement en déformation sous chargement uniaxial. Cette étude vise à fournir des données fiables en déformation vraie en fonction de la contrainte vraie pour alliage de tungstène WC-10%Co K25 de 0,0001 /s à 6000 /s en compression et en compression-cisaillement ainsi que de la température ambiante à 743 K (au-dessus de la température de transformation de phase du cobalt). Le comportement mécanique en contrainte est analysé et des éléments d'explication sont suggérés par la prise en compte des informations microstructurales trouvées dans la littérature et les images MEB des profils de rupture. Une modélisation du comportement mécanique est également proposée avec la calibration du modèle de Johnson-Cook pour le comportement en contrainte et pouvant être ensuite utilisé pour des applications industrielles dans des logiciels classiques d'éléments finis tels que ABAQUS® ou LS-Dyna®.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04165509 , version 1 (19-07-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04165509 , version 1

Citer

C Francart. Mechanical characterization and modeling of the stress flow of a cemented tungsten carbide over wide ranges of temperatures and strain rates. 2023. ⟨hal-04165509⟩

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