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Viscoplasticité et microstructures d'un alliage de titane : effets de la température et de la vitesse de sollicitation
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Jousset, Hélène |
| Copyright Year | 2008 |
| Abstract | L'etude a pour but de caracteriser et d'analyser le comportement mecanique du Ti 6242-Si dans un large domaine de temperatures, de vitesses de sollicitation et de trajets de chargement. En effet une viscoplasticite plus marquee au voisinage de l'ambiante qu'a plus haute temperature caracterise de nombreux alliages de titane et de zirconium. Ce comportement inhabituel est a relier a des phenomenes d'interactions entre dislocations et atomes interstitiels (O, C, N, H), generalement decrits par les termes de " vieillissement dynamique " ou " vieillissement statique ". Les microstructures de deformation observees en microscopie electronique en transmission sur certains de ces etats de deformation particuliers choisis au travers de tout le domaine de temperatures explore, apportent des eclairages ponctuels sur les bases physiques possibles d'une interpretation a l'echelle microscopique des phenomenes observes et mesures a l'echelle macroscopique. Les resultats obtenus sont alors interpretes a partir de la mobilite relative des dislocations ou groupements de dislocations, de leur interaction avec des solutes en sursaturation dans ce materiau, ou de la structure de cœur particuliere de ces dislocations a basse temperature. L'essai de relaxation, grâce a la large gamme de vitesses de deformation qu'il couvre, a permis d'evaluer dans quelles proportions les differents regimes de deformation se melangent a chaque temperature. En effet, deux modes plastiques profondement differents, en se combinant, regissent la viscoplasticite macroscopique : - dans le domaine des hautes temperatures (ou des faibles vitesses de deformation), le mode trainage est dominant : les dislocations coins trainent des atmospheres de solutes. - dans le domaine des basses temperatures (ou des vitesses elevees), c'est au contraire le mode friction qui prevaut : les dislocations se deplacent rapidement, les atomes de solutes restant quasi immobiles et ne jouant qu'un role de durcissement de solution solide. Dans le domaine de recouvrement de ces deux modes plastiques propres - domaine d'existence du phenomene PLC - de brusques changements de comportement peuvent donc apparaitre, car la plasticite en mode friction a tendance a se rassembler localement sous forme de " bandes de vitesse ", alors que le reste de la structure ou de l'eprouvette continue a se deformer beaucoup plus lentement en mode trainage, jusqu'a atteindre le " blocage " aux plus basses temperatures. La plasticite du materiau est intrinsequement heterogene. L'etude fine des donnees de relaxation met en evidence la presence de " bouffees de plasticite " (strain bursts) tres localisees dans le temps et dans l'espace (echelle mesoscopique). Le taux de correlation de ces evenements elementaires determine l'amplitude et la forme des manifestations macroscopiques (bandes de vitesse, serrations, crochets de traction,...). Les essais mecaniques ont donc permis de determiner les frontieres des differents domaines de comportement de l'alliage etudie et d'y mesurer certains parametres macroscopiques caracteristiques tels que les energies et les volumes d'activation apparents de ces modes plastiques. Aux temperatures elevees (600°C - 450°C), le mode trainage est omnipresent. Le regime de vieillissement dynamique domine au pic du domaine de l'anomalie de comportement, vers 400°C. A cette temperature, les capacites de restauration du materiau sont tres limitees : la faible amplitude de relaxation qu'il presente est suivie d'un blocage strict de la plasticite. Le domaine des temperatures intermediaires, entre 300°C et 200°C, est caracterise par le blocage quasi-instantane de la plasticite. Dans le domaine des basses temperatures de l'anomalie (autour de 150°C), la plasticite est retablie grâce a la predominance du mode friction, et les durcissements de vieillissement et d'ecrouissage s'additionnent. Enfin, a temperature ambiante, c'est-a-dire au voisinage de la limite basse du domaine, le vieillissement statique se manifeste. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00428968/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
