Les verres métalliques massifs

par Jean-Louis Uriarte Mentec

Thèse de doctorat en Science et génie des matériaux

Sous la direction de Alain Reza Yavari.

Soutenue en 2002

à Grenoble INPG .

mots clés

Résumé

Les verres métalliques massifs sont des alliages polyconstitués vitrifiables par refroidissement du liquide et possèdent une structure amorphe (sans réseau cristallin). Différents critères d'amorphisabilité et leurs influences sur les cinétiques de cristallisation sont présentés. Pour la première fois, une étude en temps réel du processus d'amorphisation au cours du refroidissement de l'alliage liquide à base de Pd a été réalisée par diffraction. Une étude approfondie des conditions et paramètres d'élaboration de verres métalliques massifs est présentée pour les alliages à base de Pd et Zr. L'amélioration de l'aptitude à la vitrification massive par l'addition sélective de nouveaux constituants aux alliages de Zr est également considérée. L'étude en temps réel de la cristallisation, ainsi que celle de la transition vitreuse dans un faisceau de lumière synchrotron est présentée pour différentes familles d'alliages. Ce mémoire de thèse se conclut par la recherche d'une composition facilement amorphisable à base de Hf.

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Titre traduit

Bulk metallic glasses

Résumé

Bulk metallic glasses are multicomponent alloys amorphisables by cooling from the liquid state and present a structure with no long-range order (no crystalline lattice). Several criteria for metallic glass formation and their influence on crystallisation kinetics are considered. For the first time, a real time diffraction study of the liquid to glass transformation during cooling of a liquid Pd-based alloy is performed using synchrotron light. Detailed study of conditions and parameters for bulk metallic glass preparation are presented for Pd and Zr-based alloys. The improvement of bulk glass-forming ability by the selective addition of constituents to Zr-based alloys is also considered. In-situ study of crystallisation and glass transition in monochromatised synchroton light is also presented for different glassy alloys. The alloy design process leading to the development of some Hf-based bulk metallic glasses is presented in the last chapter.