Multiscale approach of plasticity mechanisms in irradiated austenitic steels

• Auteur / Autrice : Thomas Nogaret
• Direction : David Rodney, Yves Bréchet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Irradiation

Plasticité

Dislocations dans les cristaux

Mots clés libres

Modelisation multiéchelle

Résumé

La plasticité post irradiation des aciers austénitiques a été étudiée grâce à une approche de modélisation multi-échelle. Les mécanismes d'interaction entre dislocations et défauts d'irradiation ont été observés à l'échelle nanométrique par Dynamique Moléculaire. Les simulations ont montré que les dislocations vis et coins se comportent différemment en présence de défauts d'irradiation: les dislocations vis absorbent les défauts alors que les dislocations coins les cisaillent. Cette différence de comportement a été introduite avec réalisme dans un code de Dynamique des Dislocations afin d'étudier à l'échelle du micron la formation des « bandes claires» (bandes de cisaillement sans défaut) par les dislocations mobiles. Les simulations ont permis de déterminer les mécanismes de nettoyage et d'épaississement des bandes claires et ont montré l'importance des effets collectifs entre dislocations dans la formation de ces bandes.

Plasticity mechanisms in irradiated austenitic steels were studied thanks to a multi-scale modelling approach. The study at the nano scale of interaction mechanisms between dislocations and irradiation defects by Molecular Dynamics showed that edge and screw dislocations behave differently in presence of irradiation defects: screw dislocations absorb the defects whereas edge dislocations shear them. This difference of behaviour was reproduced with fidelity into a Dislocation Dynamics code in order to study at the micro scale the formation of "clear bands" (defect free shear bands) by mobile dislocations. The simulations allowed determining the clearing and broadening pro cesses of clear bands and showed the importance of collective effects between dislocations in clear band formation.