Transformations de phases induites par déformation plastique intense. Cas des aciers perlitiques tréfilés et des nanocomposites filamentaires Cu/Nb

par Xavier Sauvage

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Didier Blavette.

Soutenue en 2001

à sciences des matériaux .


  • Résumé

    Les aciers perlitiques tréfilés et les nanocomposites filamentaires Cu/Nb sont élaborés par tréfilage à froid. La déformation plastique conduit à un allongement des grains le long de l'axe du fil et à une réduction importante de leurs dimensions dans la section transverse. Ainsi, les lamelles de cémentite des aciers perlitiques ne font plus que quelques nanomètres d'épaisseur et les fibres de niobium des composites Cu/Nb ont un diamètre moyen compris entre 10 et 60 nm. Ces nanostructures ont été caractérisées en microscopie ionique, sonde atomique, MET et METHR. Dans les aciers perlitiques, la dissolution partielle de la cémentite a pu être clairement mise à jour. Plus les lamelles sont fines, plus elles sont dissoutes. La dissolution est parfois totale et les zones transformées semblent alors évoluer vers une structure de type martensitique. La dissolution de la cémentite résulterait de l'accroissement considérable de la proportion d'interfaces. En considérant un effet de type Gibbs-Thomson, cette dissolution a pu être simulée. Toutefois, le taux de cémentite dissoute est sous-estimé car la modélisation de la cinétique ne prend pas en compte un terme de transport lié au champ de contraintes internes. Dans les nanocomposites filamentaires Cu/Nb, la déformation plastique n'affecte généralement pas la nature des différentes phases : le niobium et le cuivre restent purs. Toutefois, dans les zones où la taille de grains est inférieure à 15 nm, les analyses en sonde atomique révèlent une interdiffusion du cuivre et du niobium. Ces zones de mélange pourraient être amorphes comme le suggèrent nos observations en METHR. Cette amorphisation résulterait de l'accroissement considérable de l'énergie d'interface et de l'énergie élastique résultant des contraintes internes. La cinétique serait, quant à elle, favorisée par l'accroissement de la densité de lacunes au cours du tréfilage et par le champ de contraintes internes.


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Informations

  • Détails : 203 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 144 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01/ROUE/S032
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