Recristallisation dynamique dans les matériaux cubiques centrés : simulation et application à sa mise en évidence dans les bandes de cisaillement adiabatique

par Alain Hildenbrand

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Alain Molinari et de László S. Toth.

Soutenue en 1998

à Metz .


  • Résumé

    La recristallisation dynamique est un phénomène qui apparait au cours de la déformation plastique à haute température. Son intérêt est qu'elle modifie la taille, la forme et l'orientation des grains. Nous la retrouvons, sous certaines conditions, lors des procédés de mise en forme à chaud (laminage, emboutissage), lors de déformations à vitesses très élevées (bandes de cisaillement adiabatique) ou encore dans les glaciers et les roches. Il est donc essentiel de pouvoir prédire l'apparition et le développement d'un tel phénomène. L'outil de simulation que nous avons développé est basé sur un code auto-cohérent utilisant le transfert de volume. La comparaison des simulations avec les expériences menées sur l'acier Ti IF nous a permit de le valider. Cette étude a, par ailleurs, mis en évidence l'influence du paramètre [alpha] qui permet de calibrer la loi d'interaction du modèle auto-cohérent sur les éléments finis, ainsi que des paramètres tels que le type de recristallisation, le pavage de l'espace d'Euler, ou le type de modèle de calcul (Taylor ou auto-cohérent). La partie expérimentale fut la mise en évidence de cette recristallisation dynamique au sein des bandes de cisaillement adiabatique. Pour cela, l'utilisation du MEB (Microscope Électronique à balayage) et de l'EBSD (electron back-scatter diffraction), nous ont permis d'étudier la texture dans des zones très étroites. La comparaison des ODFs avec les simulations précédemment faites permettent de juger de l'occurrence ou non de la recristallisation. Les simulations effectuées en parallèles nous permettent de mieux comprendre quel peut être son rôle dans la propagation de la bande de cisaillement adiabatique.

  • Titre traduit

    Dynamic recrystallization in bcc materials : texture based experimental and theoretical investigations of the occurence of dynamic recrystallization in adiabatic shear bands


  • Résumé

    The dynamic recrystallization (DRX) occurs during plastic deformation at high temperatures. Its interest is in the modification of the shape, the size and the orientation of the grains. It takes place under certain conditions, i. E. During hot forming processes (rolling, deep drawing) or when the strain rate is high (in adiabatic shear bands) or even in rocks and ice. It is therefore essential ta be able to predict the occurrence and the development of this phenomenon. The simulation too1, which was developed, is based on a self-consistent code, which uses the volume transfer scheme. This approach has been validated by the comparison between simulations and experiments carried out on a Ti IF steel. A scalar parameter [alpha] which was based on finite element results, has been introduced into the self-consistent interaction law. By varying ex, a parametric study has been carried out. The effect of other parameter, like the type of recrystallization (Orientcd nucleation and growth or Selective growth), the Euler space discretisation and the boundary conditions (Self-consistent or Taylor model) were also studied. The experimental part is about the verification of Occurrence of DRX in adiabatic shear bands. The SEM (Scanning Electronic Microscope) and the EBSD (Electron Back-Scattered Diffraction) were employed to study the crystallographic textures in a narrow zone which is the shear band. The comparisons of the experimental textures with previous simulations prove the occurrence of DRX. The results obtained in simulations are useful in the understanding of the propagation of adiabatic shear bands.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (130 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-130

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