Contribution a l'etude du durcissement dans les alliages legers : approche atomique dans le cas de l'aluminium-cuivre

par SYLVAIN BELLIOT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Jouffrey.

Soutenue en 2000

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Bien qu'utilisees et etudiees depuis le debut du siecle, les proprietes mecaniques des alliages a durcissement structural a base d'aluminium recelent toujours certains secrets que les physiciens et metallurgistes s'efforcent de mettre au jour. Dans ce travail, nous nous sommes interesses au cas des alliages aluminium-cuivre (al-cu) et plus particulierement a l'alliage al-cu 1,7% at. , alliage de base de la serie 2000. L'objectif est de comprendre, a l'echelle de l'atome, l'origine du premier stade de durcissement et quantifier ce dernier a partir de parametres obtenus par des techniques d'analyse tres locales, principalement la microscopie electronique en transmission. Des experiences de deformation in situ en microscopie electronique en transmission ont ete realisees. La resistance qu'offre les zones gp au mouvement des dislocations en fonction de leur caractere vis ou coin a ainsi pu etre mesuree. Ce durcissement (elevation de la limite d'elasticite) est la consequence de la precipitation de l'element minoritaire de l'alliage sous forme d'amas plans : les zones de guinier-preston (zones gp). - le durcissement chimique c'est-a-dire la creation de nouvelles interfaces precipite / matrice lors du cisaillement par les dislocations mais aussi la difference de module d'elasticite entre le cuivre et l'aluminium. Nous avons mesure la force necessaire a ce cisaillement dont nous avons deduit l'energie d'interface precipite / matrice. Les fortes valeurs obtenues montrent que le durcissement ne peut-etre explique que par l'effet chimique. La difference de module de cisaillement entre les zones et la matrice pourrait etre a l'origine d'une partie du durcissement. - le champ de distorsion de la matrice induit par la precipitation des atomes de cuivre. Ce champ de deformation interagit avec celui des dislocations et gene ainsi leur mouvement. Ce durcissement elastique est proportionnel a l'ecart a la coherence (10%) entre la matrice et les zones gp que nous avons mesure par la technique de diffraction electronique en faisceau convergent. Cette contribution represente au maximum 10% de la contrainte critique.


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Informations

  • Détails : 144 p.
  • Annexes : 84 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014522
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