Etude par frottement intérieur du rôle des particules de silicium sur les propriétés d'inélasticité d'origine thermique de l'alliage Al-11,8% Si

par Xing Zhou

Thèse de doctorat en Métallurgie et mécanique physique

Sous la direction de Alain Vincent.


  • Résumé

    Cette étude a été entreprise afin de développer une méthode de caractérisation du comportement des interfaces particules-matrice et de leur environnement dans les matériaux micro-hétérogènes. Dans ce but, nous avons étudié les propriétés d'inélasticité basse et haute fréquence de l'alliage Al-11,8%Si traité pour former des particules de silicium. Les spectres de frottement interne (F. I. ) dans le domaine 100-SSOK présentent un maximum, large et mal défini, situé autour de 240K au chauffage et 195K au refroidissement. De plus, le niveau de F. I. Augmente sur l'ensemble du domaine étudié lorsque la vitesse de variation de température augmente ou lorsque la) fréquence de mesure est réduite. L'analyse porte sur le phénomène dépendant de vitesse de variation de température. Nous interprétons les phénomènes à l'aide d'un modèle fondé sur un mécanisme d'émission et de mouvement de dislocations qui serait induit par les variations des contraintes internes pendant le chauffage ou le refroidissement de l'échantillon. Ces variations proviennent de l'action des contraintes internes induites par la différence entre les coefficients de dilatation des (particules et de la matrice. Le modèle prévoit une dépendance linéaire du F. I. Avec la vitesse de variation de température, qui est vérifiée de façon approchée par les résultats expérimentaux. La modélisation proposée est en accord avec les mesures d'atténuation ultrasonore, par la technique ultrasons - contrainte basse fréquence superposées, qui témoignent d'un accroissement de la densité de dislocations dans la matrice à la suite du cyclage thermique à basse température.

  • Titre traduit

    = Internal friction study of the role of the silicon particles on the thermal inelastic properties of the Al - 11. 8%Si alloy


  • Résumé

    In order to study the behaviour of the interface between particles and matrix and of the environment of the interface, the low and high frequency inelastic properties of an Al - 11. 8%Si alloy containing large silicon particles have been investigated. The spectra of low frequency internal friction (I. F. ) vs temperature exhibit a broad poorly defined maximum situated around 240K on heating and 195K on cooling. Moreover, the I. F. Is increased over the whole temperature range 100 - 550K as the heating or cooling rate is increased, or the oscillation frequency of measurement is decreased. The analysis of the experimental results is focused on the contribution depended the temperature rate, that is shown to be linked with the internal stresses induced by the difference in the coefficients of thermal expansion (CTE) of the particles and the matrix. A model is outlined to describe the phenomenon in terms of emission or movement of dislocations that could be induced by the variation of thermal stresses during the I. F. Measurement. A linear dependence of I. F. On the temperature rate is derived from the model and this law appears to be approximately followed by the experimental data. The previous model is in agreement with the measurement of ultrasonic attenuation by the ultrasonic - low frequency stress coupling technique, which proves an increase of the dislocations density in the matrix following the thermal cycle at low temperature.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le ury
  • Annexes : Bibliogr. P. 144-152

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1513)
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