Supervisory authorities

CNRS Université Paris 13

Our partners

Search




Home > Axes de Recherche > MECAMETA > OR Plasticité, Recristallisation et Transformation de Phase dans les Matériaux (poly-)cristallins > Présentation Générale

Présentation Plasticité, Recristallisation, Transformation de phase

by Damien Faurie - published on , updated on

Les travaux visent à mieux comprendre, simuler et contrôler les mécanismes élémentaires actifs à l’échelle du grain et du joint de grain dans les matériaux polycristallins, lors de traitements thermomécaniques conventionnels ou innovants. Ils concernent donc principalement les mécanismes de plasticité (écrouissage, restauration, structuration des dislocations), de recristallisation (germination et croissance de grains, migration des joints de grains) et de transformation de phase (germination et croissance), actifs dans un large domaine de température, et éventuellement couplés. Si l’objectif final est la confrontation entre expériences et simulations (mieux comprendre pour mieux prévoir), les efforts portent surtout sur le développement d’innovations en matière d’observations couplées. Si ces travaux s’inscrivent dans la continuité des efforts engagés depuis plusieurs décennies pour s’attaquer à des questions fondamentales, le rôle des joints de grains est particulièrement ciblé. Rappelons qu’ils constituent le verrou majeur subsistant sur le chemin de la maitrise de l’élaboration, des propriétés et du comportement des matériaux métalliques. Les études sont nécessairement en lien étroit avec celles d’autres OR de l’axe, qui viennent compléter ces travaux en développant les modèles nécessaires (SIMEON), des matériaux nouveaux sur lesquels étudier les mécanismes élémentaires (2MP), ou compléter les objets d’étude (comme le couplage plasticité – diffusion, MEM). Ils s’appuient très largement sur les services scientifiques communs (DRX, Microscopie, HPTM) du laboratoire. Les matériaux d’étude sont des matériaux « modèles » (métaux de pureté commerciale, mono et multi-cristaux élaborés au laboratoire) et des alliages à concentrations connues en éléments d’alliages permettant d’intégrer leur influence dans les lois de mobilité des dislocations et des joints de grain.

1. Plasticité: Il s’agit de quantifier plus précisément les quantités de glissement et leur hétérogénéité (dans l’espace et le temps), ainsi que la structuration des dislocations. Les techniques développées en priorité seront l’AFM (couplée avec l’émission acoustique) et les essais mécaniques in situ (MEB et DRX) avec mesures de champs, essais à chaud (GLEEBLE acquise récemment) et MET (interactions dislocations/joints de grains notamment).
2. Recristallisation: les observations sont poursuivies sur les alliages Ti, pour lesquels les mécanismes sont encore largement inconnus, les métaux cfc (Cu, Ni) pour l’étude du maclage favorable à la création d’une population de joints de grains particulière, les matériaux pour lesquels le mécanisme de germination peut être contrôlé (Al, Fe), ou plus favorables à l’étude de l‘interaction avec la plasticité (SIBM). Le développement de la cristallogenèse est poursuivi sur Fe, Al et Ti afin de réaliser des essais sur structures modèles avec mesures de champs de déformations (corrélation d’images), de contraintes et d’énergie stockée (DRX) ainsi que de mieux comprendre les mécanismes de migration des joints.
3. Transformations de phase : même méthodologie d’analyse que pour la recristallisation (observation de la germination et de la croissance au MEB et MET), et l’appui récent sur l’utilisation de la GLEEBLE afin de caractériser les cinétiques de transformation, données nécessaires au développement de modèles.