Simulation à l'échelle atomique de quelques propriétés volumiques et interfaciales d'alliages ordonnés fer-aluminium

par Rémy Besson

Thèse de doctorat en Sciences et Génie des matériaux

Sous la direction de Michel Biscondi.

Soutenue en 1997

à Grenoble INPG en cotutelle avec Saint-Etienne, EMSE .

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  • Résumé

    Apres avoir elabore un potentiel semi-empirique adapte aux alliages fe - al de structures b2 et d0#3, nous avons etudie les defauts ponctuels et les joints de grains dans ces composes. A basse temperature, l'ecart a la stchiometrie b2 est accommode par des defauts d'antisite ; a plus haute temperature, des lacunes de fer apparaissent et les defauts tendent a former des complexes dont la structure est tres sensible a l'ecart a la stchiometrie. Nos calculs, reposant sur les energies de formation a temperature nulle, indiquent les types des defauts predominants, mais conduisent a des predictions quantitatives sous-estimees, ce qui souligne probablement l'importance des vibrations atomiques. Dans le compose b2 equiatomique, la diffusion des deux especes s'effectue conjointement par des cycles a quatre sauts de lacunes de fer. Bien que les energies d'activation calculees soient comparables a celles deduites de l'experience, les coefficients de diffusion calcules se revelent inferieurs aux mesures experimentales. La difference peut la encore etre attribuee a la non-prise en compte des vibrations atomiques. La seconde application concerne les structures atomiques du joint de grains symetrique de flexion autour de 001 et de plan (310) dans les composes b2 et d0#3. A basse temperature, nous obtenons, dans le compose b2 equiatomique, une unique structure stable (pseudo-symetrique) enrichie en fer, ainsi qu'une forte influence de la composition globale sur cette structure (avec segregation intergranulaire de l'element majoritaire). Dans le compose d0#3 stchiometrique, il existe une grande multiplicite de structures, celles-ci etant toujours enrichies en aluminium. L'etude structurale du joint de grains dans l'alliage b2 a haute temperature revele une transition de phases stabilisant une structure symetrique. Celle-ci etant tres energetique a basse temperature, son apparition met une fois encore en evidence l'importance des vibrations atomiques dans les composes fe - al b2.

  • Titre traduit

    Atomic-scale simulation study of some bulk and interfacial properties of iron aluminium ordered alloys


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  • Détails : 1 vol. (363 p.)
  • Annexes : 197 REF.

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