Etude par sonde atomique tomographique de la precipitation durcissante d'alliages d'aluminium des series 2xxx, 6xxx et 7xxx

par ANNABELLE BIGOT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Auger.

Soutenue en 1998

à Rouen .

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  • Résumé

    Les sequences de precipitation d'alliages d'aluminium a durcissement structural appartenant aux series 2xxx (al-cu), 6xxx (al-mg-si-(cu)) et 7xxx (al-zn-mg-(cu)) ont ete etudiees par microscopie ionique et sonde atomique tomographique. Cet instrument permet de caracteriser les materiaux metalliques avec une resolution subnanometrique et d'etablir des cartographies tridimensionnelles des differents elements dans le volume analyse. Nous avons determine les compositions des zones de guinier-preston et des phases stables et metastables formees lors des traitements de vieillissement a la temperature ambiante et lors de revenus de type industriel. Nous avons montre que les zones gp, en forme de disques monoplans riches en cuivre, de l'alliage al-1,7 at. % cu admettent une certaine variabilite de compositions, entre 50 et 100 at. % cu. Les zones gp formees dans les alliages 6xxx et 7xxx etudies se presentent sous formes d'amas diffus de solutes (mg et si pour la serie 6xxx, zn et mg pour les 7xxx). Ces zones gp contiennent une proportion importante d'aluminium (de 75 a 80 at. % en moyenne). Les compositions des phases metastables (alliages 6xxx) et (alliages 7xxx) s'ecartent notablement des compositions stoechiometriques pretees aux phases stables mg#2si et mgzn#2 des diagrammes d'equilibre. La phase des alliages al-zn-mg-(cu) ne correspond pas non plus a la stoechiometrie attendue, tant par l'existence d'une teneur non negligeable en aluminium que par son rapport zn/mg, inferieur a 2. Nous pensons que la composition de la phase , telle qu'elle est caracterisee par les techniques de diffraction (rx et met), est susceptible d'evolution au cours du revenu (temperature, nombre de paliers,), en particulier en fonction de son mode de formation. Ce peut etre par transformation directe de la phase transitoire , et alors montre une grande similitude avec la composition de , ou par germination (sur ou autres enrichissements locaux de la solution solide) et alors la composition de apparait plus proche de la stoechiometrie attendue. Dans l'alliage quaternaire, le cuivre participe a la composition des phases et et apparait, en comparaison avec l'alliage ternaire jumeau, favoriser la persistance des premiers stades de l'evolution de la cinetique. L'ajout de cuivre a l'alliage 6xxx ternaire que nous avons etudie augmente de facon spectaculaire la densite et la fraction volumique de la phase durcissante.


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Informations

  • Détails : 282 P.
  • Annexes : 185 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98/ROUE/S026
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