Brevet FR2835914A1 — publié le 20030815

PROCEDE DE MESURE DE CONTRAINTES RESIDUELLES INITIALES DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un procédé de mesure de contraintes résiduelles initiales, plus particulièrement dans un matériau métallique. Etat de la technique On appelle contraintes résiduelles, les contraintes qui existent dans le matériau constitutif d'une pièce lorsque celle-ci n'est soumise à aucune action extérieure. On peut considérer plusieurs types de contraintes résiduelles, suivant la dimension des volumes dans lesquels elles se manifestent : - les contraintes du premier ordre qui provoquent des déformations dans la pièce à l'échelle macroscopique ; - les contraintes du second ordre qui entraînent des déformations à l'échelle du grain ; - les contraintes du troisième ordre qui agissent au niveau de l'édifice cristallin. Ces trois types de contraintes résiduelles interagissent les unes sur les autres. Néanmoins, les contraintes du second et du troisième ordre n'ont qu'une influence très localisée et décelable seulement à l'aide de moyens d'investigations complexes. Bien qu'il ne faille pas ignorer les contraintes de second et troisième ordre, ce sont les contraintes du premier ordre qu'il est nécessaire de connaître car elles influencent directement les déformations, en particulier en cours de façonnage, la résistance et la durée de vie de la pièce mécanique. Ces contraintes du premier ordre peuvent être dues, par exemple : - à un écoulement plastique non homogène sous l'action de forces extérieures des opérations de façonnage (grenaillage, usinage, perçage, fraisage, rectification,...), - à une déformation non homogène sous l'action d'un chauffage ou d'un refroidissement non uniforme (traitement thermique simple : trempe banale), - aux hétérogénéités voulues d'ordre chimique ou cristallographique (nitruration, cémentation des aciers,...), - à des dépôts superficielles (émaillage, nickelage) - aux précontraintes. Elles peuvent aussi être causées par des déformations structurales de transformation de la matière (traitement thermique complexe par exemple). Ces déformations trouvent leur origine dans la modification structurale qui accompagne la précipitation des éléments mis en solution au cours du chauffage précédant la trempe et au cours de la maturation ou du revenu, ladite précipitation s'accompagnant de variations des propriétés mécaniques. Lorsque le matériau est soumis à des processus d'élaboration ou de mise en forme (corroyage, écrouissage), certaines zones dudit matériau peuvent avoir dépassé la limite d'élasticité à la température considérée, provoquant des déformations non homogènes. Lors du retour à l'équilibre, des contraintes résiduelles sont générées suite à ces déformations. Enfin, en cas de traitement thermique, lors du chauffage ou du refroidissement, il se produit une dilatation (ou une contraction), une fusion (ou une solidification), une diminution (ou une augmentation) des caractéristiques mécaniques, et en particulier de la limite d'élasticité et du module d'élasticité. La vitesse d'échauffement (ou de refroidissement) ne pouvant être en aucun cas uniforme dans toute la masse du matériau, il s'établit à tout instant un gradient de température tel que les évolutions précitées ne sont pas simultanément identiques en tout point du produit. Après un retour à la température d'utilisation, il résulte de ce caractère non uniforme d'échauffement ou de refroidissement, une répartition des contraintes résiduelles extrêmement variable, fonction de la forme de la pièce et de son historique thermique. La trempe est la principale cause d'instauration de contraintes résiduelles. Lors du refroidissement, la surface de la pièce refroidit naturellement plus rapidement que le coeur. Les couches superficielles exercent alors des efforts de compression sur le coeur. Après retour à une température uniforme, le coeur devrait être plus petit et plus étroit que les couches superficielles. Or, lesdites couches l'en empêchent en exerçant sur ce dernier des efforts de traction. Pour que l'équilibre soit satisfait, les couches superficielles doivent donc être comprimées. Lorsqu'il existe des contraintes résiduelles dans une pièce, elles se traduisent par l'existence de contraintes résiduelles de traction et de compression, les contraintes de compression équilibrant celles de traction. En effet, les contraintes résiduelles supposent l'antagonisme entre deux zones. Localement, ces contraintes s'ajoutent algébriquement aux contraintes appliquées (lors d'un usinage par exemple). Par conséquent, les contraintes résiduelles de traction sont dangereuses car elles peuvent augmenter les pointes de contrainte en fatigue. Par contre, les contraintes de compression permettent d'augmenter la durée de vie des pièces travaillant en traction. Les contraintes résiduelles peuvent également conduire à des tensions superficielles qui sont un facteur important de corrosion sous tension. Elles peuvent également se traduire par des déformations lors de l'usinage d'une pièce. On risque donc de ne pas pouvoir satisfaire aux tolérances dimensionnelles. En conséquence, les processus de fabrication (traitement thermique, usinage,...) étant à l'origine de la majorité des contraintes résiduelles, il est important d'en tenir compte dans les processus industriels car ces contraintes risquent d'entraîner des phénomènes néfastes pour la qualité (par exemple, des déformations à l'usinage) ou la sécurité (rupture brutale) de la pièce ainsi que pour la tenue dans le temps de ladite pièce. En connaissant, telles qu'elles existent initialement dans un matériau prêt à être usiner, les caractéristiques des contraintes résiduelles (valeur, direction) en fonction de la profondeur du matériau, il devient alors possible d'usiner lesdits matériaux de manière à améliorer la qualité globale de la pièce grâce à la prise en compte des caractéristiques desdites contraintes. Différentes méthodes de mesure ont été développées dans le but de connaître la répartition des contraintes résiduelles initiales d'une pièce à usiner. Par exemple, on connaît une méthode de mesure desdites contraintes par la méthode dite de la flèche. Dans cette méthode, on extrait une éprouvette d'une tôle. Le calcul des contraintes résiduelles initiales est alors effectué, après chaque enlèvement de couche, à l'aide de la mesure de la déformation produite. Cette déformation peut être soit la flèche prise par l'éprouvette soit la déformation superficielle mesurée avec une jauge de contrainte. Il existe des formules permettant de déduire lesdites contraintes des mesures de la déformation effectuées par la méthode de la flèche. Cependant, cette méthode présente quelques désavantages. Tout d'abord, elle ne tient pas compte de la direction principale, direction dans laquelle la contrainte est maximale. La mesure peut ne pas refléter, dans ce cas, la répartition réelle des contraintes résiduelles initiales. De plus, lorsqu'on extrait l'éprouvette de la plaque, on génère, dans ladite éprouvette, des contraintes résiduelles supplémentaires dues à l'usinage mécanique d'extraction (effets de bords). La répartition des contraintes initiales est alors modifiée par l'ajout de ces contraintes supplémentaires. En outre, l'éprouvette étant mince et sortie de son environnement, il n'est pas possible de mesurer, dans la totalité de la pièce, les interactions qui existent entre les différentes contraintes résiduelles. L'usinage mécanique des différentes couches entraîne, par ailleurs, des contraintes résiduelles supplémentaires dans la totalité de l'éprouvette, modifiant ainsi la répartition des contraintes résiduelles initiales de ladite éprouvette. Comme on le voit, en final, la répartition de contraintes résiduelles initiales obtenue avec cette méthode est faussée par, notamment, les différentes contraintes supplémentaires générées par les opérateurs de façonnage de l'éprouvette qui viennent s'ajouter aux contraintes intrinsèques dont la valeur est recherchée. De plus, cette méthode s'applique au seul cas d'une éprouvette mince et plane. Exposé de l'invention La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un procédé pour mesurer, dans une zone de mesure, les contraintes résiduelles initiales et leurs directions principales dans une éprouvette en forme représentative de la répartition du matériau étudié, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste : à extraire dans le matériau dont on veut connaître la valeur des contraintes résiduelles initiales et leurs directions principales, une éprouvette de forme et d'épaisseur quelconques, l'extraction ne modifiant pas la valeur desdites contraintes de l'éprouvette, à usiner de façon continue ladite éprouvette, par un moyen d'usinage ne modifiant pas, dans la zone de mesure, la valeur des contraintes de ladite éprouvette, à mesurer les déformations induites par l'usinage de ladite éprouvette selon trois directions de mesure quelconques, l'angle formé entre deux directions de mesure consécutives étant connu, à calculer en fonction de la hauteur de ladite éprouvette et à partir de la valeur des déformations mesurées, la valeur des contraintes résiduelles initiales et leurs directions principales. Ainsi, ce procédé permet de déterminer, avec une grande précision, la valeur des contraintes résiduelles initiales de l'éprouvette étudiée et leurs directions principales. La connaissance de la valeur desdites contraintes et de leurs directions principales dans ladite éprouvette est, de plus, immédiate et directe. Ainsi, l'usinage d'une pièce d'un matériau identique à celui dont l'éprouvette a été extraite permet de prendre en compte les limitations imposées par lesdites contraintes. La pièce ainsi réalisée est plus résistante et sa durée de vie est augmentée. Conformément à l'invention, l'éprouvette peut être de forme et d'épaisseur quelconques, à condition que ses dimensions soient suffisamment importantes pour que son extraction ne modifie pas la valeur des contraintes résiduelles initiales dans la zone de mesure de ladite éprouvette. Ainsi, les modifications de contraintes, générées en périphérie de l'éprouvette par l'usinage d'extraction (effets de bords), n'ont pas d'effet sensible sur la valeur desdites contraintes dans la zone centrale de ladite éprouvette qui peut donc être utilisée comme zone de mesure. De préférence, l'éprouvette peut présenter la forme d'un hexaèdre de faible épaisseur. Avantageusement, elle peut se présenter sous la forme d'un hexaèdre régulier dont l'épaisseur initiale est environ cinq fois inférieure à la longueur d'une face dudit hexaèdre. L'usinage continu permet une mesure rapide et sans manipulation. Les moyens d'usinage choisis pour mettre en oeuvre ce procédé permettent d'enlever des couches successives de matière sans générer de contrainte supplémentaire qui modifierait la valeur des contraintes résiduelles initiales de l'éprouvette, comme c'est le cas avec un usinage mécanique. Cet avantage permet d'avoir des mesures réalistes desdites contraintes. Les moyens d'usinage choisis sont de type usinage chimique, ce qui permet d'enlever, progressivement, des couches successives de matière. L'éprouvette est plongée dans un bain d'usinage chimique et la mesure est réalisée en continue, sans aucune manipulation de ladite éprouvette. En conséquence, les valeurs mesurées par le dispositif ne sont pas faussées par le procédé d'usinage d'extraction et reflète alors bien la valeur réelle des contraintes résiduelles initiales telle qu'elle existe dans toutes les pièces identiques à l'éprouvette, aux dispersions près. La valeur des deux contraintes résiduelles présentes dans l'éprouvette et leurs directions principales sont les caractéristiques permettant de définir les contraintes résiduelles initiales. Les deux directions principales étant perpendiculaires entre elles, il est suffisant de ne connaître qu'une seule des deux directions principales, l'autre se déduisant de la première. Ces trois inconnues à calculer nécessitent des moyens de mesure de déformations permettant de déduire ces paramètres. L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et qui comporte notamment : - une éprouvette, de forme et d'épaisseur quelconques, extraite du matériau dont on veut connaître la valeur des contraintes résiduelles initiales et leurs directions principales, - des moyens d'usinage pour réaliser un usinage continu de ladite éprouvette, - des moyens de mesure des déformations, - des moyens de mesure de l'épaisseur de ladite éprouvette, - des moyens d'acquisition des données, - une unité de traitement. Ainsi, la valeur desdites contraintes n'étant pas modifiées par le dispositif mettant en oeuvre le procédé, les interactions qui existent entre les différentes contraintes résiduelles sont prises en compte. Le dispositif de mesure selon l'invention permet donc une mesure très représentative desdites contraintes. Comme déjà précisé plus haut, les moyens d'usinage en continu sont, de préférence, de type usinage chimique. Les moyens de mesure des déformations peuvent comporter au moins une rosette fixée à plat sur la partie de l'éprouvette n'étant pas en contact avec les moyens d'usinage chimique. Ladite rosette comprend trois jauges d'extensomètrie. Ces trois jauges sont avantageusement disposées selon des directions de mesure telles que l'angle formé entre deux directions de mesures consécutives est connu. De préférence, cet angle vaut environ 45 . La rosette étant fixée sur l'éprouvette sans précaution d'orientation, la mesure des déformations présentes dans ladite éprouvette est faite selon trois directions de mesure quelconques sans préjudice de précision sur le calcul de la répartition des contraintes. En effet, la seule connaissance de l'angle formé entre deux directions de mesure consécutives permettra, entre autres, de déduire la valeur des contraintes résiduelles initiales et leurs directions principales. Les moyens de mesure de l'épaisseur de ladite éprouvette doivent être non destructifs pour ne pas fausser les mesures des déformations. On pourra, par exemple, se servir de moyens de mesure de l'épaisseur basé sur l'utilisation d'ultrasons, par exemple un appareil de mesure par ultrasons muni d'un palpeur. De préférence, les moyens d'acquisition des données utilisent le principe du pont de Wheatstone. Enfin, l'unité de traitement pourra être de type calculateur. La répartition des contraintes résiduelles initiales et les densités moyennes d'énergie peuvent aussi être calculées, dans la totalité de l'éprouvette, à partir des données que transmettent les moyens de mesure des déformations et de l'épaisseur de ladite éprouvette aux moyens d'acquisition des données et à l'unité de traitement. Brève description des dessins Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 décrit un dispositif de mesure de contraintes résiduelles conforme à l'invention. La figure 2 décrit un schéma indiquant les paramètres utilisés pour le calcul de la valeur et des directions des contraintes résiduelles principales. La figure 3 décrit un dispositif de mesure des déformations et d'acquisition de données dans un exemple de réalisation conforme à l'invention. La figure 4 décrit, de manière plus précise, un schéma de montage du dispositif de mesure décrit à la figure 1. La figure 5 donne un résultat de test réalisé avec un dispositif conforme à l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention Le dispositif 1 conforme à l'invention permet de mesurer les contraintes résiduelles initiales (êA et F-B) et leurs directions principales (QA, OB) dans une éprouvette 2 représentative du matériau étudié. Ladite éprouvette 2 présente la forme d'un hexaèdre 3 régulier dont l'épaisseur h est environ cinq fois inférieure à la longueur a d'une face dudit hexaèdre 3 (voir figure 2). Ainsi, l'extraction n'a donc pas d'effet sensible, dans la zone de mesure 4, sur la valeur des dites contraintes (F-A et Es). Ledit dispositif 1 comporte, de plus, des moyens d'usinage 6 permettant un usinage continu sans modifier la valeur des contraintes résiduelles initiales (voir figure 1). Pour réaliser cet usinage, on utilise un usinage chimique progressif qui a la particularité de ne pas engendrer de contrainte supplémentaire. Il est donc bien adapté aux mesures des contraintes (EA et eB). L'enlèvement de matière se fait de façon continue et progressive, sans manipulation intermédiaire. L'usinage chimique fait intervenir un bain d'usinage chimique 7a adapté au matériau étudié. Dans l'exemple décrit, ledit matériau est une plaque d'aluminium. Le bain chimique 7a est donc adapté à l'aluminium et est principalement composé de soude, de sulfure de sodium et d'aluminium dissous. Ledit bain 7a est versé dans une cuve 7b capable de résister audit bain : elle est fabriquée en acier inoxydable protégé par un revêtement de polymère. Pour une attaque rapide et régulière de l'aluminium, le bain 7a est porté à sa température d'utilisation (dans cet exemple, entre 55 C et 80 C). Pour cela, on utilise deux thermoplongeurs (7c, 7d) en acier inoxydable afin de résister au bain chimique 7a. Ces thermoplongeurs (7c, 7d) sont alimentés par une source de tension 7e. Le système de chauffage peut comprendre une sonde de température 7f et un boîtier électronique 7g permettant l'asservissement en température du bain 7a. La sonde 7f est protégée par une gaine de Téflon&commat; afin de résister audit bain chimique. De plus, une bonne agitation est nécessaire afin d'avoir un bain homogène et afin d'obtenir une attaque chimique régulière sur toute la surface à usiner. L'agitation peut être réalisée par injection d'air. Dans ce cas, un système d'injection d'air peut être réalisé avec un tube 7i en PVC haute température percé de plusieurs trous, alimenté par de l'air 7j mis en mouvement par un dispositif connu, comme un ventilateur par exemple. Avant usinage chimique de l'éprouvette 2, il est préférable que cette dernière soit nettoyée afin que sa surface soit exempte de toute impureté (souillures, graisses, oxyde, encre de marquage,...). Dans le cas où ladite éprouvette n'est pas correctement nettoyée, les impuretés risquent de gêner la régularité de l'usinage chimique ; en conséquence, on risque d'obtenir des variations locales de la vitesse d'usinage et donc une variation non homogène d'épaisseur de l'éprouvette 2, ce qui fausserait les mesures. Ledit dispositif 1 comporte de plus des moyens 8 de mesure des déformations (voir figure 2). Ces derniers sont de type à rosette 9 fixées à plat sur la partie de l'éprouvette 2 ne baignant pas dans le bain chimique 7a. Ladite rosette comporte trois jauges d'extensométrie (9a, 9b, 9c) permettant de mesurer les déformations induites par l'usinage chimique. En raison de la précision des mesures qu'elles permettent d'obtenir, on utilise des jauges (9a, 9b, 9c) d'extensométrie constituées d'un fil métallique collé sur une fine feuille de polymère. Le principe de fonctionnement d'une jauge d'extensiométrie est telle que la variation relative de la résistance AR de la jauge est proportionnelle à la variation relative de la longueur AL de la jauge, c'est-à-dire de la déformation e de la surface selon la direction de l'alignement des brins de fils métalliques de la jauge : K est le facteur de jauge et est environ égal à 2 pour des jauges d'utilisation courante. Le choix de la jauge est guidé par sa résistance, la capacité du matériau de l'éprouvette à dissiper l'énergie dégagée par effet joule lors de la mesure et la capacité d'autocompensation en température de la jauge vis-à-vis du matériau utilisé. Un large choix de jauges existe sur le marché, chacune ayant ses propres caractéristiques techniques. De plus, lorsqu'une jauge de déformation est positionnée suivant une direction quelconque faisant un angle 0 avec la direction principale A, elle indique une déformation longitudinale suivant la direction 0 définie comme suit : avec EA et EB contraintes résiduelles initiales. Les contraintes résiduelles initiales sont définies par trois paramètres : leur valeur (#A et Es) et l'angle # qui représente l'angle de la direction de mesure 1 compté à partir de l'une des deux directions principales A et B. Afin de calculer ces trois paramètres, la rosette 9, constituée de ses trois jauges d'extensiométrie (9a, 9b, 9c), est orientée selon les directions de mesure I, II et III et permet de mesurer les trois valeurs de déformations Si, En et enr. Les trois jauges (9a, 9b, 9c) sont disposées de telle manière que l'angle a entre deux directions de mesure consécutive soit égal à 45 , comme indiqué sur la figure 2. Les déformations Ci, & n et Eni mesurées selon les trois directions de mesure I, II et III permettent alors d'obtenir les équations suivantes : En résolvant ce système de trois équations à trois inconnues, avec eux = 450, on obtient les valeurs des contraintes principales ainsi que leur direction principale : On note 0A et 63 les angles des directions principales A et B mesurés à partir de la direction de mesure I, avec 9A = SB - 900. On a donc : Si Ei = en = Em toute direction du plan est principale (SA et OB sont indéterminés). Si Ei = #III et s ; > en alors = 0 = -45 Si Ei=Em et #I Si Einem alors #A=# Si #I Le dispositif 1 comporte de plus, des moyens 10 de mesure de la hauteur de l'éprouvette 2. Lesdits moyens 10 ne doivent pas influencer la mesure des contraintes résiduelles (voir figure 4). C'est la raison pour laquelle une méthode de contrôle non destructif est utilisée. De préférence, on utilise la méthode de mesure par ultrasons. Par exemple, un appareil de mesure par ultrasons 10a muni d'un palpeur 10b permettent de mesurer des épaisseurs allant de 0,5 à 40 mm avec une précision de l'ordre de 1/100 mm. Ledit palpeur 10b peut être muni d'un relais Plexiglas jouant ainsi le rôle d'un isolant thermique et évitant un échauffement du palpeur ultrason qui pourrait fausser la mesure. Ces moyens de mesure 10 permettent à chaque mesure (correspondant à un ou plusieurs incrément d'usinage chimique i) de connaître l'épaisseur h (i) de l'éprouvette 2. Le dispositif 1 comporte des moyens d'acquisition 12 permettant de mesurer et d'acquérir les variations de résistance des jauges (9a, 9b, 9c). Chaque jauge peut être reliée à un moyen d'acquisition 12 qui lui est alors dédié. Cependant, comme l'autocompensation des jauges n'est pas parfaite, elles sont intégrées dans un pont de Wheatstone en utilisant un montage demi-pont. Ce dispositif a l'avantage de réaliser des mesures précises (voir figure 3). Pour réaliser ce montage, on utilise deux rosettes 9.1 et 9.2 de résistance respective Rl et R2. La rosette 9.1, dite rosette active, est collée sur la face de l'éprouvette dont on veut mesurer les déformations et qui ne baigne pas dans le bain 7a, ici l'éprouvette 2. La rosette 9.2, dite rosette de compensation, est collée sur un échantillon du même matériau que l'éprouvette 2 et subissant les mêmes variations de température que l'éprouvette 2 sans en subir les déformations. Les deux autres résistances du pont de Wheatstone sont situées dans le moyen d'acquisition des données 12 et sont à une température identique. Lorsque le pont est équilibré, e = 0 c'est-à-dire RIR3 = R4R2. Lorsque les résistances varient, comme c'est le cas lors des déformations que subit l'éprouvette 2, on a alors : avec ARS, AR2, AR3 et AR4 les variations des résistances par rapport à leur valeur d'équilibre. Dans le cas du montage décrit sur la figure 3, R3 et R4 subissent des variations de température identiques. En conséquence, ARg = AR4. Ri et R2 subissent des variations de température identiques (ART) mais seule Ri varie avec la déformation (ARD). Donc : ARS = ART + ARD et AR2 = ART L'équation (3) devient alors : En tenant compte de l'équation (1), l'équation (4) devient : En conséquence, c'est en mesurant la variation de résistance des jauges de chaque rosette (9.1, 9.2) qu'on obtient la valeur de la déformation ê. Enfin, le dispositif 1 comporte une unité de traitement 14 de type calculateur. Ce dernier calcule alors, à partir des données recueillies ( & i. Su et Em) et du système d'équations (2), la valeur des contraintes résiduelles initiales (SA et êB) ainsi que leurs directions principales (SA, OB). De plus, en écrivant les équations d'équilibre des forces et des moments avant et après usinage et en utilisant la loi de Hooke, on obtient les équations suivantes pour les répartitions des contraintes résiduelles initiales et pour les énergies élastiques moyennes emmagasinées : Pour la direction A : 1 1 Pour la direction B : avec : #A0(i) et #B0(i) : contraintes initiales de la couche i dans les directions principales A et B, WA et WB : densités moyennes d'énergie dans l'éprouvette, W : densité moyenne totale = WA + WB, E : module de Young du matériau, v : module de Poisson du matériau. Le calculateur 14 peut alors calculer, à partir des données recueillies et en fonction de la hauteur h de ladite éprouvette (2), la répartition des contraintes résiduelles initiales et les densités moyennes d'énergie. Certaines précautions sont à prendre lors de la mise en place du dispositif (voir figure 4). En effet, seul une face de l'éprouvette 2 étant usinée, une protection des autres faces doivent être mises en place. Par exemple, un masque 16 peut être appliqué sur les faces devant être protégées. Ce masque 16 peut être un produit à base de résine, de caoutchouc et d'additifs en solution dans un solvant organique. Il ne doit pas empêcher ou gêner les déformations de l'éprouvette sous peine de fausser la mesure. Les moyens de mesure des déformations 8 et de l'épaisseur 10 peuvent être protégés du bain d'usinage chimique 7a par un tube 18 fixé de façon souple sur l'éprouvette 2 à l'aide de mousse 18a et d'un joint en silicone 18b. Ce tube 18, par exemple en PVC, peut permettre de ménager un accès à la face non usinée de l'éprouvette 2 afin d'effectuer les mesures d'épaisseur à l'aide du moyen de mesure de l'épaisseur 10. La jauge 9.2 de compensation est fixée sur une plaque 20 du matériau à mesurer, ladite plaque 20 étant elle-même fixée sur l'éprouvette 2, par exemple par un joint de silicone 20a. De préférence, les moyens de mesure des déformations 8 comportent des fils de câblage 22 pouvant être plaqués par des moyens 22a classiques adhérents à la paroi de la cuve. L'éprouvette 2 peut être inclinée d'un angle ss par rapport à l'horizontale car l'usinage chimique dégage des bulles d'hydrogène qui, en restant coincées sous l'éprouvette 2, rendent l'usinage non homogène. Ainsi, en inclinant ladite éprouvette 2, les bulles d'hydrogène s'échappent et l'usinage est donc homogène. L'angle ss peut être de l'ordre de 45 , par exemple. D'une manière générale, les efforts extérieurs appliqués sur l'éprouvette 2 doivent être minimisés au maximum afin que les déformations mesurées à l'aide des moyens de mesure des déformations 8 soient uniquement dues à la libération des contraintes internes du matériau lors de l'usinage. Le dispositif 1 (hors appareillages électroniques de mesure) peut être placé sous une hôte aspirante afin d'évacuer les gaz dégagés lors de l'usinage chimique (essentiellement, de l'hydrogène H2 dans cet exemple de réalisation). Les mesures sont, de préférence, faites à des intervalles de temps permettant d'avoir des mesures représentatives : si l'intervalle de temps entre deux mesures est trop faible, la différence entre deux valeurs de déformation ou d'épaisseur sera petite et l'erreur relative commise sur cette différence sera très grande. Lors du calcul par l'unité de traitement 14, on obtiendra alors des valeurs de contraintes très approximatives. L'intervalle de temps le plus judicieux par rapport à la nature et l'épaisseur de l'éprouvette 2 peut être déterminé de façon expérimentale, lors d'essais successifs. Ce procédé, en raison de sa fiabilité, est applicable sur des tôles déjà formées, c'est-à-dire, qu'il est applicable dans un environnement industriel. Des essais ont été réalisés sur une éprouvette cintrée en aluminium. La répartition 24a des contraintes résiduelles obtenue par la mesure est montrée figure 5. Sur cette figure, on a tracé la répartition 24b théorique des contraintes résiduelles : on s'aperçoit que les contraintes mesurées 24a sont bien représentatives des contraintes dans l'éprouvette 2, le résultat étant étayé par la courbe théorique 24b. De plus, le calcul de l'angle 8 indique que les directions principales forment un angle d'environ 45 avec la direction 1 de mesure. Les objectifs de fiabilité, de représentativité et de continuité de la mesure ainsi que la facilité de mise en oeuvre sont donc atteints avec un montage conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour mesurer, dans une zone de mesure (4), les contraintes résiduelles initiales (EA et EB) et leurs directions principales (A, B) dans une éprouvette (2) en forme représentative de la répartition du matériau étudié, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste : à extraire dans le matériau dont on veut connaître la valeur des contraintes résiduelles initiales (EA et Eg) et leurs directions principales (A, B), une éprouvette (2) de forme et d'épaisseur quelconques, l'extraction ne modifiant pas la valeur desdites contraintes de l'éprouvette (2), à usiner de façon continue ladite éprouvette (2) par un moyen d'usinage (6) ne modifiant pas, dans ladite zone de mesure (4), la valeur des contraintes de ladite éprouvette (2), à mesurer les déformations (er, en et du) induites par l'usinage de ladite éprouvette (2) selon trois directions de mesure quelconques (I, II, III), l'angle formé entre deux directions de mesure consécutives étant connu, à calculer en fonction de la hauteur (h) de ladite éprouvette (2) et à partir de la valeur des déformations (ei, eu et ein) mesurées, la valeur des contraintes résiduelles (eA et Se) et leurs directions principales (A, B). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite éprouvette (2) présente sensiblement la forme d'un hexaèdre (3) de faible épaisseur dont l'épaisseur initiale (h) est au moins cinq fois inférieure à la longueur (a) d'une face dudit hexaèdre. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'usinage (6) sont de type chimique. 4. Dispositif (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconques des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte : - une éprouvette (2), de forme et d'épaisseur quelconques, extraite du matériau dont on veut connaître la valeur des contraintes résiduelles initiales (SA et Es) et les directions principales (A, B), - des moyens d'usinage (6) pour réaliser un usinage continu de ladite éprouvette (2), - des moyens de mesure (8) des déformations (Er, Eu et & in), - des moyens de mesure (10) de l'épaisseur de ladite éprouvette, - des moyens d'acquisition des données (12), - une unité de traitement (14). 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (8) de mesure des déformations comprennent au moins une rosette (9) fixée à plat sur la partie de l'éprouvette (2) n'étant pas encontact avec les moyens d'usinage (6), ladite rosette (9) comprenant trois jauges d'extensométrie (9a, 9b, 9c), lesdites jauges étant disposées selon des directions de mesures (I, II, III) telles que l'angle (a) formé par deux directions de mesures consécutives est connu. 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit angle (a) vaut 45 . 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4,5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (10) de l'épaisseur de ladite éprouvette (2) se composent d'un appareil de mesure par ultrasons (lOb) et d'un palpeur lOb. 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'acquisition de données (12) utilisent le principe du Pont de Wheatstone. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite unité de traitement (14) est de type calculateur. 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (8) des déformations fournissent à l'unité de traitement (14) des données qui lui permet de déterminer la répartition des contraintes résiduelles initiales dans l'éprouvette (2). 11. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4,5, 6, 7,8, 9 ou 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (8) des déformations fournissent à l'unité de traitement (14) des données qui lui permet de déterminer les densités moyennes d'énergie (WA, WB) dans l'éprouvette (2).