Caractérisation et évolution des bandes de cisaillement dans des monocristaux d'Al-Mn de différentes orientations cristallographiques

par Jean-Yves Poussardin

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de François Sidoroff et de Michel Darrieulat.

Soutenue en 2003

à Saint-Etienne, EMSE , en partenariat avec Université Jean Monnet (Saint-Étienne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le présent travail vise à caractériser les hétérogénéités qui surviennent dans la déformation en compression plane bi-encastrée de monocristaux d'Al-1%Mn (en poids). Les orientations initiales testées sont celles du tube de laminage : Cube, Goss, Laiton, Cuivre et Strange. Les essais sont conduits à froid jusqu'à des déformations de = 1,25. Pour chacune des orientations cristallines, les enregistrements de la contrainte de compression et de la réaction latérale sont présentés. Le second met en lumière l'anisotropie du matériau. Des microgrilles ont été déposées sur la face latérale des échantillons. Leur examen met en lumière plusieurs niveaux d'hétérogénéités: macroscopique (mm), mésoscopique (environ 10æm), échelle des bandes diffuses de déformation et microscopique (1/10 æm), échelle des micro bandes de cisaillement. L'observation des traces des systèmes de glissement permet de vérifier que la loi de Schmid s'applique bien. Le couplage entre les techniques de micro extensométrie et l'analyse des orientations cristallines par EBSD (electron back scattering pattern) s'avère difficile, ce pourquoi on a eu recours aux rayons X qui montrent qu'il existe deux sortes d'orientations : celles pour lesquelles il y a seulement une dispersion croissante avec la déformation autour de l'orientation intiale (Goss, Laiton), et qui ne présentent pas de microbandes de cisaillement ; celles où il y a rotation et dispersion du réseau (Cube, Cuivre, Strange), et qui en présentent. L'écrouissage est caractérisé par l'évolution de la cission résolue critique en fonction de la somme des glissements sur les différents systèmes et par l'évolution du taux d'écrouissage instantané en fonction de. Le minimum de cette quantité correspond à l'apparition des microbandes. La structure interne de celles-ci a été examinée par EBSD au MEB-feg (microscope à balayage à canon à émission de champ): elle montre la forte rotation cristalline qui accompagne leur développement, les distinguant radicalement des hétérogénéités constatées à l'échelle mésoscopique.

  • Titre traduit

    Characterization and evolution of shear bands in Al-Mn single crystals of different crystallographic orientations.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The aim of this work is to characterize the heterogeneities occurring in the plane strain compression of single crystals Al-1%Mn wt. The initial crystallographic orientations are those of the rolling tube, i. E. Cube, Goss, Brass, Copper and Strange. The tests were carried out at room temperature up to deformations of = 1,25. For each orientation, the compression stress and the transverse reaction were measured, the second one revealing the anisotropy of the material. Microgrids have been deposited onto the longitudinal section of the specimens. They show several sizes of heterogeneities: macroscopic (mm), mesoscopic (about 10 æm), scale at which diffuse deformation bands develop, and microscopic (1/10 æm), scale of the micro shear bands. The observation of the traces of the slip systems shows that the material deforms according to the Schmid law. Working together EBSD (electron back scattering diffraction) and micro extensometry techniques proved difficult. Hence X rays were also used. They sort out two types of orientations: those for which there is only a growing spread around the starting position (Goss, Brass), in which no micro shear bands have been found, and those where there is a spread and lattice rotation (Cube, Copper, Strange), in which micro shear bands occur. The strain hardening is characterized by the evolution of the critical resolved shear stress as a function of the sum of the glides on the various slip systems and by the evolution of the strain hardening modulus as a function of. The minimum of this quantity corresponds to the onset of micro shear banding. The internal structure of the micro shear bands was examined by EBSD inside a Scan Electron Microscope with field emission gun: this shows the strong lattice rotation inside the micro bands, and establishes them as a quite distinctive phenomenon from the diffuse deformation bands at the mesoscopic scale.

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Informations

  • Détails : 211 p.
  • Notes : publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Cote : 531.38 POU
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