Plan de glissement à différentes températures d’aciers ODS

Les premières expériences ont été menées à 400°C sur la nuance modèle Std. Comme souligné précédemment, le mouvement des dislocations reste globalement saccadé du fait d’un fort ancrage des dislocations sur les nanoparticules. Les mécanismes de déformation étant similaires à ceux observés à température ambiante, on peut penser que les plans de glissement déterminés à 400°C sont les mêmes qu’à température ambiante.

Sur l’image en champ clair, acquise avec un angle de tilt de 3,8° (Figure 125 (a)), les traces d’intersection entre les plans de glissement et la surface de la lame sont surlignées en bleu. L’angle entre l’axe de tilt principal (ici l’axe vertical) et les traces est mesuré : 132° (ou son complémentaire 48°). Afin de se remettre dans les conditions d’imagerie, la projection stéréographique reconstruite à partir de la méthode présentée en annexe 9 (Figure 184) est tiltée de 3,8°. La trace du plan de la lame, représenté par l’arc de cercle bleu sur la Figure 125 (b), se retrouve ainsi à -3,8° de tilt sur l’abaque de Wulff. Le plan de glissement correspond au plan interceptant la trace du plan de la lame à l’angle mesuré sur l’image.

Figure 125 : Image MET des traces du plan de glissement au sein d’un grain de la nuance Std à 400°C (a) et projections stéréographiques à 3,8° de tilt (b,c). Les plans {110}(b) et {112}(c) sont tracés en rouge. Le trait en pointillés noirs (b) correspond au vecteur de Burgers de type <111> des dislocations étudiées.

-3,8° de tilt, 48°

3,8° de tilt

132°

Une distance importante entre les plans de type et la position correspondant à la trace du plan incliné de 3,8° à un angle de 132° (ou son complémentaire 48°) est notée. Deux possibilités de plan de glissement de type sont observées en Figure 125 (c) : le plan (12-1) et le plan (-2-11). Le vecteur de Burgers est déterminé à partir de la trace de la dislocation vis interceptant la lame (surlignée en rouge sur la Figure 125 (a)). Le vecteur de Burgers est associé à une direction, partant du centre du cristal (centre de l’abaque), orientée selon la direction de la trace de la dislocation vis et interceptant le plan de glissement déterminé. Dans le cas du grain étudié, les directions <111> présentes sur les plans de glissements de type sont : [-111] et [-11-1]. Or, aucune de ces deux directions ne présentent une direction parallèle à la trace de la dislocation vis. A l’inverse, il apparait que la direction [-1-11], présente sur le plan (-110), semble présenter une direction parallèle à la trace de la dislocation. Il est difficile de conclure dans ce cas.

Un second grain a été étudié à 400°C. L’orientation du grain a été déterminée à partir de la même méthode que précédemment (Figure 185, Annexe 9).

Les plans de glissement, correspondant aux traces orientées à 80° (ou son complémentaire 100°) visibles sur la Figure 126, ont été étudiés. Trois plans de glissement sont possibles : le plan de glissement (12-1), le plan de glissement (2-1-1) et le plan de glissement (21-1). La Figure 126 montre que seul le plan de glissement (21-1) présente un vecteur de Burgers de type <111>, en accord avec le caractère vis supposé des dislocations. Le vecteur de Burgers correspondant est alors [1-11].

Figure 126 : Image MET des traces du plan de glissement au sein d’un second grain de la nuance Std à 400°C et projection stéréographique à -23° de tilt. Les plans {112} sont tracés en rouge. Le trait en pointillés noirs correspond au vecteur de Burgers de type <111> des dislocations étudiées.

Un second plan de glissement, inclinées à 45° (ou son complémentaire 145°), semble visible sur la Figure 127. Le plan de glissement associé est le plan (2-1-1). Le vecteur de Burgers [111] semble être le plus cohérent avec d’éventuelles traces de dislocations vis, non visibles sur la Figure 127.

23° de tilt, 80°

-23° de tilt

Figure 127 : Image MET des traces du plan de glissement au sein d’un second grain de la nuance Std à 400°C et projection stéréographique à -23° de tilt. Les plans {112} sont tracés en rouge. Le trait en pointillés noirs correspond au vecteur de Burgers de type <111> des dislocations étudiées.

Des expériences de MET in situ ont aussi été réalisées à 600°C. Les traces de glissement observées dans un grain ont été analysées. En suivant la méthode de dépouillement (Figure 186, Annexe 9), il apparaît que, pour le grain observé, le glissement se produit dans un plan de type {110} (Figure 128), toutefois trois plans sont possibles : (-110), (-101) et (01-1).

A cette température, les dislocations présentent des courbures, la méthode précédente n’est donc pas directement applicable. En supposant que la courbure des dislocations est très peu prononcée, il apparaitrait alors que des dislocations de vecteur de Burgers [-1-11] se déplaçant dans le plan de glissement (-110) serait le plus cohérent.

Figure 128 : Image MET des traces du plan de glissement au sein d’un grain de la nuance Std étudié à 600°C et projection stéréographique à -15,6° de tilt. Les plans {110} sont tracés en rouge.

Le mouvement intragranulaire de dislocations a également été étudié à 650°C. La Figure 187, présentée en annexe 9, correspond à l’indexation du grain étudié. Comme l’illustre la Figure 129, des

15,6° de tilt, 141°

-15,6° de tilt

141°

-23° de tilt

45°

dislocations ont glissé dans le plan (-121) et ont pour vecteur de Burgers [-1-11]. Il est toutefois à noter que le caractère assez rectiligne de ces dislocations à haute température est assez surprenant.

Figure 129 : Image MET des traces du plan de glissement au sein d’un grain de la nuance Std à 650°C et projection stéréographique à -4° de tilt. Les plans {112} sont tracés en rouge. Le trait en pointillés noirs correspond au vecteur de Burgers de type <111> des dislocations étudiées.

Une analyse des plans de glissements des dislocations a été menée à différentes températures. A 400°C, le glissement de dislocations au sein d’un acier ODS se produit dans les plans (112). A 600°C, des dislocations glissant dans les plans (110) ont été notées. Enfin, du glissement dans les plans (112) a aussi été observé à 650°C. Ainsi, les mêmes plans de glissement sont observés entre l’ambiante et 650°C, il n’y a apparemment pas d’effet de la température.