Etude de l'influence de la réduction extrême de la taille de grains sur l'instabilité de la déformation plastique d'alliages métalliques

par Daria Zhemchuzhnikova

Projet de thèse en Sciences des matériaux

Sous la direction de Mikhail Lebedkin et de Olivier Bouaziz.

Thèses en préparation à l'Université de Lorraine , dans le cadre de EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux depuis le 22-10-2015 .


  • Résumé

    Le sujet de thèse vise à réaliser une étude expérimentale de ce phénomène dans deux groupes de matériaux à structure CFC :- les alliages d’AlMg et d’AlMgX, avec différentes compositions X permettant de varier la composition et la densité des précipités ; - les aciers TWIP (Twining Induced plasticity). En plus de l’effet PLC, ces aciers austénitiques à température ambiante manifestent un maclage mécanique intense qui résulte en un fort écrouissage et une très bonne ductilité. L’ambition de cette étude est de mieux comprendre les mécanismes contrôlant l’hétérogénéité de la déformation plastique, notamment dans le but de prévoir les conditions d’apparition et de suppression de l’effet PLC dans les matériaux à grains fins. L’intérêt de cette étude est renforcé par nos observations récentes suivant lesquelles l’effet PLC possède des propriétés similaires, mais inhabituelles, dans les aciers TWIP et les alliages AlMgX à forte densité de précipités. Nous avons suggéré que le mécanisme responsable est le fait que tant les macles que les précipités sont de forts obstacles au glissement des dislocations. On espère donc que la création d’une forte densité d’obstacles supplémentaires, tels que les joints de grains, offrira la possibilité de vérifier cette hypothèse. Par ailleurs, l’effet de la réduction extrême de la taille de grain sur les propriétés des aciers TWIP est très peu connu. On examinera donc l’influence de l’hyper-déformation sur leur propriétés mécaniques et sur le maclage. Ce problème est particulièrement complexe parce que l’interprétation du comportement observé nécessite la prise en compte de l’interaction et de l’auto-organisation de défauts cristallins tels que les dislocations, les macles et les atomes de soluté. Pour ce faire, nous avons créé une installation expérimentale qui combine l’enregistrement de courbes de déformation, l’extensométrie locale et la technique de l’émission acoustique. Des analyses au microscope électronique à balayage seront nécessaires pour établir le lien entre microstructure et comportement mécanique. D’un autre côté, un point fort de cette étude est une approche développée au sein de notre équipe, qui consiste en l’application des méthodes de la théorie des systèmes dynamiques non linéaires, pour analyser et interpréter les variations de la contrainte aussi bien que la rugosité de la surface. Un modèle phénoménologique de l’hétérogénéité de la déformation plastique, de par l’apparition des bandes PLC, sera développé afin de valider l’interprétation des données expérimentales.

  • Titre traduit

    Influence of the extreme grain size reduction on the plastic deformation instability of metal alloys


  • Pas de résumé disponible.