Microstructure et propriétés superplastiques du laiton 60/40

HAL Id: tel-01775577

https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01775577

Submitted on 24 Apr 2018

HAL is a multi-disciplinary open access

archive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Microstructure et propriétés superplastiques du laiton

60/40

Michel Suéry

To cite this version:

Michel Suéry. Microstructure et propriétés superplastiques du laiton 60/40. Physique [physics]. Uni-versité Paul Verlaine - Metz, 1974. Français. �NNT : 1974METZ004S�. �tel-01775577�

AVERTISSEMENT

Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de

soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la

communauté universitaire élargie.

Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci

implique une obligation de citation et de référencement lors de

l’utilisation de ce document.

D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite

encourt une poursuite pénale.

Contact : [email protected]

LIENS

Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4

Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10

http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php

s ln-

Vt iv

THESE

présentée

A L ' U . E . R . S C I E N C E S E X A C T E S

DE L,UNIVERSITÉ DE lvnETZ

ET NATURELLES

pour obtenir le grade de

DocrEUR DE spÉctaurÉ

( l l l ' c y c l e )

Mention "Physique du solide"

p a r

M i c h e l

S t U É n V

Maître ès Sciences

Assistant à l'U. E. R. Sciences Exactes et Naturelles de l'Université de Metz

MICROSTRUCTURE

et

PROPRIÉTÉS

du

SUPERPLASTIOUES

LAfTON 6c.t4c

Soutenue le 5 février 1974 devant la commission d'examen :

M M . G . C H A M P I E R .

R. BARo

I

J..P. POIRIER 1

t'

B. BAUDELET ' . Président Examinateurs

4Vh+oot

_{S I}

SNIYEE!IIE-D-E-UETZ

P r é s i d e n t : M . L O N C H A M P J . P . U . E . R . " s c i e n c e s E x a c t e s e t N a t u r e l l e s " D i r e c t e u r : I " 1 . B L O C H J . M . PROFESSEURS : M . L O N C H A M P J . P . M . B A R O R . l'{ne CAGNIANT D. M . L E M Y J . M . B L O C H J . M . M . K L E I M R . M . C H A R L I E R A . M. TAVARD C. M . P E L T J . M . MAITRES DE CONFERENCES M . C E R T I E R M . W E B E R J . D . M . I ^ I E N D L I N G E . M. BATIDELET B. M . C A M B A T O S C . M . F A L L E R P . M . J O U A N Y J . } , I . M. R1IIN C . Itne SEC A. M . M O R I N B . M . D A X J . P .

MAITRE DE CONFERENCES ASSOCIE M . T . ] E N P . CHARGE DIENSEIGNEMENT 1 . T . P . P h y s i q u e T . P h y s i q u e P . S . C . C h i r n i e P . S . C . P h y s i q u e T . C h i n i e P . S . C . P h y s i q u e P . S . C . P h y s i q , u e P . S . C . P h y s i q u e T . B i o l o g i e v é g é t a I e P h y s i q u e M é c a n i q u e C h i m i e P h y s i q u e Phys ique C h i n i e T o x i c o l o g i e M a t h é n a t i q u e s Mathérnatiques M a t h é m a t i q u e s M a t h é m a t i q u e s M a t h é m a t i q u e s Mme SCHI.IARTZBROD J. M i c r o b i o l o g i e

C e t r a v a i l a ê t - e e f f e c t u é au Laboratoire de Physique et de T e c h n o l o g i e d e s M a t é r i a u x d e l r U n i v e r s i t é d e M e t z e È a u L a b o r a t o i r e d e P h y s i q u e d u S o 1 i d e d e l r E c o l e d e s M i n e s d e N a n c y , L a b o r a t o i r e a s s o c i é a u C . N . R . S . N o t 5 5 . J e p r i e M o n s i e u r l e P r o f e s s e u r G . C H A M P I E R d r a c c e p t e r I ' e x p r e s -s i o n d e t o u t e m a r e c o n n a i -s -s a n c e p o u r m t a v o i r a c c u e i l l i p a r m i I e s c h e r -c h e u r s d u L a b o r a E o i r e e t p o u r l f h o n n e u r q u f i l m e f a i t e n p r é s i d a n t -c e j , - t r y . J r e x p r i m e n a g r a t i t u d e à I ' l o n s i e u r l e P r o f e s s e u r R . B A R O p o u r I t i n t é r ê t q u ' i l p o r t e à c e t r a v a i l e n f a i s a n t p a r t i e d u j u r y e t j e l u i s u i s r e c o n n a i s s a n t d t a v o i r p u r ê a l i s e r l e s é t u d e s d e t e x t u r e . J e t i e n s à r e m e r c i e r M o n s i e u r J . P . P O I R I E R d t a v o i r b i e n v o u l u e x a m i n e r c e t r a v a i l a v e c a t t e n t i o n e t p a r t i c i p e r à c e j u r y . C e t r a v a i L a ê t ê e f f e c t u é d a n s u n e s p r i t d e c o l l a b o r a t i o n e t d e c o n f i a n c e : j t e n s u i s r e c o n n a i s s a n È à I'lonsieur le Professeur B. BAIIDELET.

L e s c l i c h é s D e b y e - S c h e r r e r o n t é È é r é a l i s é s a u L a b o r a t o i r e d e R a y o n s X d e la Faculté des Sciences de Rouen par Madame C . P E T I T P A S e È M o n s i e u r B . L A B U L L E e t i e l e s e n r e m e r c i e .

C e t t e é t u d e a ê t ê r é a l i s é e d a n s l e c a d r e d r u n c o n t r a t - A c t i o n T h é m a t i q u e P r o g r a n r m é e : t ' P r o p r i é t é s Mécaniques des Solidest' No I 3O9. J e r e m e r c i e l e C e n t r e N a t i o n a l d e la Recherche Scientifique p o u r I'aide f i n a n c i è r e a p p o r t é e .

TAELE-gE!-UAIIEBE9

cttAPIrRE

_{I : I-U-I-E-9-P-!-9-I-I-9-N}

I. I. OBSERVATIONS EXPERIMENTALES I . l . l . P r o P r i é t é s ! { é c a n i q u e s I. I . I . I . COEFFICIENT D'ECROUISSAGE I . l . l . 2 . c o U R B E C o N T R A I N T E - V I I E S S E D E D E F o R M A T I o N ET COEFFICIENT SENSIBLE A I,A VITESSE DE DEFORMATION

I . I . I . 3 . T E M P E R A T I ' R E E T E N E R G I E D ' A C T I V A T I O N APPARENTE

I. I . I .4. INFLUENCE DE I.A ÎAILLE DES GRAINS T . 1 , 2 . E È u d e e d e s u r f a c e ( M é t a l l o g r a p h i e , m i c r o s e o p i e s é l e c t r o n i q u e s à b a l a y a g e e t P a r r é p l i q u e ) I . l . 3 . E t u d e s a u m i c r o s c o p e é l e c t r o n i q u e P a r t r a n s m i s s i o n I . 1 . 4 . T e x t u r e I . 1 . 5 . E t u d e p a r f r o t t e m e n t i n t é r i e u r T.. 2. MODELES PROPOSES I . 2 . l . D o m a i n e 3 L . 2 , 2 . l r a a e i t i o n e n t r e l e s d o o a i n e s 3 e t 2 I . 2 . 3 . D o r n a i n e 2 I . 2 , 3 . I . M o D E L E D E G L I S S E M E N I A U x J o I N T S A C C o M P A G N E D E D I F F U S I O N ( G . J . D . )

T.2.3.2. MODELE DE GLISSEMENT AUX JOINTS ACCOMPAGNE P A R D E F O R M A T I O N P I A S T I Q U E (G . J . D ' P ' )

L 2 . 4 . _{R e p r é s e n t a t i o n t h é o r i q g e d e s c o u r b e s c o n t r a i n t e} -v i t e s s e de défornation 1 , 2 . 4 , 1 . o o ê r o l n é g l i g e a b l e s f . 2 . 4 , 2 . o o e r o l n o n n é g l i g e a b l e s I. 3. PROGRAMME DIEÎIJDES

cHAPITRE

_{II : IEIEIIQpp!_EIEEE$ENIA_LE!}

I I . I . C H O I X D E S MATERIAUX

II. 2. pEscRrpTIoN

_{pq plsposrTrF EXPERn{ENTAL}

I I . 3 . E S S A I S EFFECTT]ES

II. 4. PRECAUTIONS EXPERIMENTALES I I . 4 . l . A v a n t l f e s s a i

I L 4 . 2 . A u c o u r s d e l r e s s a i I I . 4 . 3 . A p r è s I f e s s a i

II. 5. METHODES DIEXAMEN DE LA STRUCTURE I I . 5 . l . E r u d e s M ê t a l l o g r a p h i q u e s

I I . 5 . t . l . R E V E L A T I o N D E L A S 1 R U C T U R E

I I . 5 . I . 2 . D E T E R I ' I I M T I O N _{D E I . A , TAILLE DES PHASES} r r . 5 . 2 . _{E t u d e s a u m i c r o s c o p e é l e c t r o n i q u e p a r t r a n s m i s s i o n} I I . 5 . 3 . E r u d e p a r mérhode DEByE-SCHERRER

CHAPITRE III : RESULTATS EXPERIMENTAUX

III. I. I,AITON DE SOUDOBRASIJRE I I I . I . I . E s s a i s M é c a n i q u e s

I I I . I . 2 . E t u d e s M é t a l l o g r a p h i q u e s

I I I . l . 3 . E t u d e s d e s c l i c h é s D E B Y E - S C H E R R E R TTI. 2. I.AITON U-Z 40

I I I . 2 . l . E s s a i s M é c a n i q u e s

I J J . 2 , 2 , E t u d e s M é t a l l o g r a P h i q u e s

î ] L 2 . 2 . 1 . E V O L U T I O N D E S B A N D E S c r

\TT.2,2,2. ZONES INTERI'IEDIAIRES ENTRE LES GROSSES BAMES A

I I I . 2 . 3 . E t u d e s d e s c L i c h é s D E B Y E - S C H E R R E R

rrl. 3. CoMPARAISONS DES RESULTATS EXPERryEN!4UI OBTENUS SUR

LES DEUX LAITONS

I I I . 3 . l . E s s a i s M é c a n i q u e s

I I I . 3 . 2 . E Ë u d e s M é t a l l o g r a p h i q u e s

I I I . 3 . 3 . E È u d e s d e s c l i c h é s D E B Y E - S C I T E R R E R

CHAPITRE IV : D I S C U S S I q N

IV. I. STRUCTURE ET CONTRAINTE DIECOULEMENT W . l . l . L a i t o n d e s o u d o b r a s u r e

W . I . I . I . I N T E R P R E Î A T I O N D E L ' E V O L U T I O N D E L A STRUCIT'RE AU COI'RS DE I.A DEFORMATION SUPERPI.ASTIQUE

- p a s s a g e à 1 f é t a t é q u i a x e - grossissement

W . I . I . 2 . I M L U E N C E D E L I E V O L U T I O N D E I A S I R U C T T ' R E SUR LA CONTRAINTE DIECOULEMENT

- influence du passage à 1rétat équiaxe - influence du grossissement

- effets coajugués I V . I . 2 . E t u d e s c o m p l é m e n È a i r e s

W. I .2. I . ALLIAGE Cu-7 7" P

w.1.2.2. T.ALToN A STRUCTURE APPRoXTMATTVEMENT EQUTAXE W . I . 2 . 3 . L A I T O N D E S O U D O B R A S U R E P R E E E F O R M E I V . 1 . 2 . 4 . A L T I A G E E U T E C T I Q U E P b S n I V . | . 3 . L a i t o n U - Z 4 0 I V . t . 3 . I . E V O L U T I O N D E I , A S T R U C Ï T J R E A U C O U R S D E I , A DEFORMATION SUPERPLASTIQUE I V . I . 3 . 2 . I N F L U E N C E D E L I E V O L U T I O N D E I Â S T R U C T U R E SUR I.A CONTRAINÎE

W . 1 . 4 . C o n e t u s i o n

I V . l . 5 . M e s u r e d u c o e f f i c i e n t m a P P a r e n t

IV. I .5. I . COURBE CONTRAINTE-VITESSE DE DEFORMATION W . I . 5 . 2 . M E T H O D E D E S S A U T S D E V I T E S S E

w . 1 . 5 . 3 . c o N c l , u s r o N

IV. 2. RoLE DES PHASES ET MODELES DE DEFoRMATIoN SUPERPLASTIQUE T V , 2 , t . R ô l e d e s p h a s e s o e t Ê d a n s I e l a i t o n 6 Q / 4 O

W . 2 . 2 . M o d è l e s d e d é f o r r n a t i o n s u p e r p l a s t i q u e . C H A P I Î R E Y : C O N C L U S I O N

I_9_I_ê-I_I_Q_N_!

a . C o e f f i c i e n t c a r a c t é r i s a n t l r i n f l u e n c e d e l a t a i l l e d e s g r a i n s s u r 1 a v i È e s s e d e d é f o r m a t i o n A o : S e c t i o n i n i t i a l e d e I ' é p r o u v e Ë t e A : S e c Ë i o n i n s t a n t a n é e d e 1 f é p r o u v e t t e b : V e c t e u r d e BURGERS b ' : C o e f f i c i e n t c a r a c t é r i s a n t l r i n f l u e n c e d e l a t a i l l e d e s g r a i n s s u r l a c o n t r a i n t e ( b t = n a ) d : T a i l l e d e s g r a i n s r é e l l e d ' : T a i l l e m o y e n n e d e s c e l l u l e s d e d i s l o c a t i o n s D : T a i l l e d e s g r a i n s m e s u r é e D ^ : T a i l l e d e s g r a i n s m e s u r é e p o u r l e m a t é r i a u r e c u i t A D , , : T a i l l e d e s g r a i n s m e s u r é e p a r a l l è l e m e n t à l f a x e d e t r a c t i o n D 1 : T a i l l e d e s g r a i n s m e s u r é e p e r p e n d i c u l a i r e m e n t à l r a x e d e t r a c t , i o n D v : C o e f f i c i e n t d r a u t o d i f f u s i o n d e s l a c u n e s e n v o l u m e D j : G s e f f i c i e n t d r a u t o d i f f u s i o n d e s l a c u n e s I e l o n g d e s j o i n t s d e g r a i n s e : E l o n g a t i o n k : Constante de BOLTZMANN K l : C o n s È a n t e L o : L o n g u e u r i n i t i a l e d e 1 r é p r o u v e t t e L : L o n g u e u r instant,anée de 1réprouvetËe m : C o e f f i c i e n t d e s e n s i b i l i È é à l a v i r e s s e d e d é f o r m a t i o n M : N o m b r e d e p o i n t s d r a n n t h i l a t i o n d e s d i s l o c a t i o n s

P : C h a r g e a p p l i q u é e Q a : E n e r g i e d t a c t i v a t i o n a p p a r e n t e a j : E n e r g i e d ' a u t o d i f f u s i o n d e s l a c u n e s l e l o n g d e s j o i n t s d e g r a i n s W : E n e r g i e d ' a u t o d i f f u s i o n d e s l a c u n e s e n v o l u m e T : T e m p é r a t u r e absolue T c : T e m p é r a t u r e d e t r a n s i t i o n T f : T e m p é r a t u r e d e f u s i o n V : V i È e s s e d r e x E e n s i o n 0 , " : , B : C o n s t , a n t e s L ! C o e f f ic i e n t d r é c r o u i s s a g e E n e r g i e l i b r e d u j o i n t E p a i s s e u r d u j o i n t D é f o r u r a t i o n vraie D é f o r r n a t i o n p r o d u i t e p a r g l i s s e m e n t a u c o u r s d r u n e a n n i h i l a c i o n V i t e s s e d e d é f o r m a È i o n L o n g u e u r dronde M o d u l e d e c i s a i l l e m e n t C o e f f i c i e n t d e p o i s s o n C o n t r a i n t e C o n t r a i n t e s s e u i l s v o - l T T ù , T e m p s s é p a r a n t d e u x a n n i h i l a t i o n s d e d i s l o c a t i o n s V o l u m e a t o m i q u e

g_E_ê_B_r_r_E_E___I:

I . _---I N T R O D U C T I O N

L e t e r m e s u p e r p l a s t i c i t é e s t c o u r a @ e n t e m p l o y é p o u r d é c r i r e I e c o u p o r t e m e n t q u a s i * i s g u e u x d e c e r t a i n s m ê t a u x e t a 1 ' l i a g e s q u i p e u v e n t s u b i r d e s t e u x d e d ê f o r n a t i o n i r n p o r t a n t s P o u v a n t a t t e i n d r e 2 o O O T . à L a r u p t u r e ( l ) . C " . u a t é r i a u x c o n n a i s s e n t n a i n t e n a n t d e s a p p l i c a t i o n s i n d u s t r i e l l e s : l e u r d u c t i l i t é é l e v é e Pernet non seule-m e n t d e f a c i L i t e r l e s o p é r a È i o n s c l a s s i q u e s d e m i s e e n f o r m e , n a i s e n c o r e d e d é v e l o p p e r d e s p r o c é d é s i n h a b i t u e l s s u r l e s n é È a u x Q - 7 ) ' H o r s d e l e u r d o m a i n e s u p e r p l a s t i q u e ' c e r t a i n s d e c e s m a t é r i a u x o n t d e s p r o p r i é t ê s é q u i v a l e n t e s à c e l l e s d e s a l l i a g e s i n d u s t r i e L s ' C e s a p p l i c a t i o n s i n d u s t r i e l l e s e t l e s i n t e r P r é t a t i o n s t h é o r i q u e s d u p h é n o -m è n e e x p l i q u e n t l e n o -m b r e c o n s i d é r a b L e d e p u b l i c a t i o n s P a r u e s d a n s l e e d i x d e r n i è r e s a n n é e s . C e s n a t é r i a u x s o n t p o u r t a n t c o n n u s d e p u i s L o n g t e n p s . D è s l g 2 o , R O S E N H A I N ( 8 ) " . r " i t o b s e r v é q u ' a p r è s l a n i n a g e ' u n a l l i a g e e u -t e c -t i g u e -t e r n a i r e d e z i n c , c u i v r e e -t a l u m i n i u n a v a i -t u n c o m P o r -t e D e n -t d i f f é r e n t d e s a u t , r e s m a t é r i a u x e E p r é s e n t a i t u n e d u c t i L i t é é l e v é e a n a l o g u e à c e l l e d e s v e r r e s d a n s l e u r d o m a i n e d e f l u i d i t é , E n 1 9 2 4 , r q )

SAUVEUR t" remârqua que des barres de fer soumises à un couple de d e t o r s i o n e t p l a c é e s d a n s u n g r a d i e n t t h e r x n i q u e s e t o r d a i e n t Plus f a c i l e m e n t d a n s l a z o n e o ù l a t e m p é r a t u r e é t a i t é g a l e à l a t e m p é r a t u r e d e E r a n e i t i o n d u f e r . D r a u t r e s e x e m p l e s d e c o m p o r t e m e n t s u P e r P l a s -t i q u e d e s a l l i a g e s e u t e c t i q u e s P b - S n , S n - B i , C d - Z n o n t é t é m e n r i o n n é s p a r H A R c R E A v E s ( 1 9 2 7 ) ( l o 1 _{, J E N K T N S} ( 1 9 2 8 ) ( t t 1 e t P E A R S O N ( 1 9 3 4 ) ( l ) . c " d e r n i e r a v a i t m o n t r é q u e l a s u p e r p l a s t i c i t é é t a i t d u e p r i n c i p a l e n e n t à l a s t a b i l i t ê e n t e m p é r a t u r e d t u n e taille d e g r a i n fine permettant un glissement interT;.iTl.tte. E n 1 9 4 5 , B O C I { V A R , P R E S N Y A K O V e t l e u r s c o l l a b o r a t e u r s \ r é ; r ' l o n t d é v e l o p p é d e s é t u d e s s u r d e s a l l i a g e s e u t e c t i q u e s e Ë e u t e c t o i d e s n o n - f e r r e u x : I l s m o n t r e n t a l o r s g u e l e s c o n d i t i o n s n é c e s s a i r e s à l r o b t e n t i o n d r u n c o m p o r t e n e n t B u p e r p l a s t i q u e s o n t l r e x i s t e n e e d t u n e s t r u c t u r e m é t a s t a -ble et une défotmation à une teupérature suffisanmant élevée pour permettre la nobilité des atomes. WDERI{OOD en 1962, donna un comPte-r e n d u c o n p l e t d e l comPte-r e n e e m b l e d e c e s t comPte-r a v a comPte-r comPte-r * ( 1 4 ) . plu" r é c e n n r r e n t BACKOFEN et ses collaborateurs Dontra que la très grande ductilité

4 d e s m a t ê r i a u x s u p e r p l a s t i q u e s é t a i t d u e à u n e f o r t e r é s i s t a n c e à l a f o r m a t i o n d e s E r i c t i o n ; ( 1 5 ) c e È È e r é s i s È a n c e p r o v e n a i t d r u n e s e n s i -b i l i t é é l e v é e d e l a c o n t r a i n t e d t é c o u l e m e n t à L a v i t e s s e d e d é f o r m a -t i o n . D e p u i s , l - e s -t r a v a u x d e r e c h e r c h e s u r l a s u p e r p l a s -t i c i -t é a u g D e n t e c o n s i d é r a b l e n e n t . R e c e s m e n t u n e r s v u e e o m p l è t e a v e c r é f é r e n c e Particu-1 i è r e a u x m é c a n i s m e s d e d é f o r m a t i o n p r o p o s é s a é t é f a i t e p a r r r l ) R . H . J O H N S O N . . . D e u x t y p e s d e c o m p o r t e m e n t s u p e r p l a s t i q u e s o n È m a i n t e n a n t r e c o n n u s : l a s u p e r p l a s t i c i t é d u e à 1 ' a p p l i c a t i o n d e c o n d i t i o n s d r e n -v i r o n n e m e n t p a r t i c u l i è r e s _{; o n p e u E e n c i t e r} t r o i s e x e m p l e s : l . D é f o r m a t i o n a v e c c h a n g e m e n t s c y c l i q u e s d e t e n P é r a t u r e Pour l e s m é t a u x p o s s é d a n t d e s c o e f f i c i e n t s d e d i l a t a t i o n t h e r -, 1 7 ) n i q u e a n i s o t r o p e s ( Z L n c e t U r a n i u n ) . \ 2 . D é f o r n a t i o n d e m é t a u x s o u n i s à u n e i r r a d i a t i o n n e u t r o n i -( l 8 ) que 3 . P l a s t i c i t é d e t r a n s f o r m a t i o n : 1 r é c h a n t i l L o n m i s e n c h a r g e e s t s o u m i s à u n e v a r i a È i o n d e t e n p é r a t u r e d e p a r t e t d r a u È r e d e l a t e n p é r a t u r e d e t r a n s f o r m a t i o n ( 1 9 ' 2 - 0 ) .

- L+-gseeseleegieigÉ-4ee-eegéricgl-è-sEe!ss-!ige

.

C e t y p e d e s u p e r p l a s t i c i t é e s t d e l o i n l e p l u s é t u d i é ; n o u s a v o n s d o n n é a u t a b l e a u I . l l a l i s t e d e s m a t é r i a u x s u p e r p l a s t i q u e s c o n n u s a v e c q u e l q u e s i n d i c a t i o n s s u r l e s c o n d i t i o n s d t o b s e r r r a t i o n d u c o m p o r t e m e n t , s u p e r p l a s t i q u e . D a n s l a s u i t e , n o u s l i n i t e r o n s n o t r e é t u d e à c e t a s p e c t d e l a s u p e r p l a s t i c i t é . I. I OBSERVATIONS EXPERI}TENTALES

r. I . I . Eæe$glgs-Ugsesissee

A u c o u r s d r e s s a i s d e d é f o r n a t i o n u n i a x i a l e , à c h a q u e s t a d e d e l a d é f o r m a t i o n , l a c o n t r a i n t e d r ê c o u l e m e n t d é p e n d d e l a d é f o r n a t , i o n v r a i e e , de la vitesse de déformat,ion vraie ê d e l a t e m p é r a t u r e T e t , d e l a s t r u c t u r e d u r o a t é r i a u I

d l , n o = y d l n e + r n d l n Ë + nadlnd

( r . 2 . )

L e s c o e f f i c i e n È s y r o r Q a e t a s o n t d r u n e m a n i è r e g é n é r a l e f o n c t , i o n d e s p a r a m è t r e s e , Ë , T e t d . L e c o e f f i c i e n t y c a r a c t é r i s e 1 . r é c r o u i s s a g e d u r n a t é r i a u , 1 . e c o e f f i c i e n t m m e s u r e l a s e n s i b i l i t é d e l a c o n t r a i n t e à l a v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n Ë ( e n a n g l a i s s t r a i n - r a t e s e n s i t i v i t y ) , i l e s t c o m p r i s e n t r e o e t I p o u r t o u s l e s E a Ë é r i a u x Q 2 ) . Q s e s t l r é n e r g i e d ' a c t i v a t i o n a p p a r e n t , e . L e c o e f f i c i e n t a c a r a c t é r i s e L r i n f l u e n c e d e l a t a i l l e d e s g r a i n s s u r I a c o n t r a i n t e . E n p r e r n i è r e approximation, l a t a i l l e r n o y e n n e des grains d. t i o n p e u È , ' é " r i t " ( 2 1 ) : P l u s i e u r s t y p e s d r e s s a i s d é t e r n i n a t i o n d e s c o e f f i c i e u t s d e s e s s a i s d e t r a c t i o n d e s e s s a i s d e t r a c t i o n d e s e s s a i s d e t r a c t i o n d e s e s s a i s d e f l u a g e à 5 o n p e u t a s s i m i l e r c e t t e s t r u c t u r e à S o u s f o r m e d i f f é r e n t i e l l e c e t t e r e l a -m é e a n i q u e s o n t é t é u t i l i s é s p o u r l a y r E r e t a . à v i t e s s e d r e x È e n s i o n c o n s t e n t e . a v e c s a u t s d e v i t e s s e . à v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n Ë c o n s t a n t e . c o n t r a i n t e c o n s t a n t , e .

.

₊

_{Qa d(Ir )}

L e s d e u x d e r n i e r s t y p e s d r e s s a i s o n t é E é p e u d é v e l o p p é s : p o u r : t a n t c e s o n t l e s seuls qui roaintiennent const,ant un paramètre (hormis I a t , e m p é r a t u r e ) a p p a r a i s s a n t d i r e c t e m e n t d a n s l e s r e l a t i o n s I . l e t I . 2 .

I. I. I. I q9EEEI9IENT-!:EqEggIgqAgE

P o u r l e s m a t é r i a u x défornés â basse température, le facteur con-c r ô l a n t l a s t a b i l i t é d e l a d é f o r r o a t i o n e s t l e p r o c e s s u s d ' é c r o u i s s a g e c a r a c t é r i s ê p a r s o n c o e f f i c i e n t y Q 3 ) . L t i n s t a b i l i r ê p l a s t i q u e a p p a -r a i t l o -r s q u e l e s e f f e t s d e 1 -r é c -r o u i s s a g e s o n È i n s u f f i s a n t s p o u r c o m -p e n s e r lradoucissement géonétrique dû à la dininution de section lors d e l a d é f o r n a t i o n . O n p e u t a l o r s m o n t r e r q u e la déformation correspon-d a n t à l a c h a r g e m a x i m u n e s t é g a l e a u c o e f f i c i e n t d ' é c r o u i s s a g e ( 2 4 ) .

D a n s l e d o m a i n e o ù l e n a t é r i a u e s t s u p e r p l a s t i q u e , l e c o e f f i

-/ t | \

I . I . I . 2. 99gEEE-99NTBêITIE:YIIE!!E-!E-9.EE9BYâ!I9T--ELS

9EEE-Ig]ENI

! E

T q I E

! q -ê. -14-Y

I I -E

! !.E

- PE

-P

-EE

qBYAI

I 9U

L a c o u r b e d e v a r i a t i o n d e l a c o n t r a i n t e e n f o n c t i o n d e l a v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n v r a i e , t o u s l e s a u t r e s p a r a m è t r e s é t a n t f i x e s ,

t t 5 )

p r é s e n t e g é n é r a l e n e n t t r o i s d o m a i n e s Pour ce ÈyPe de matériau \ ' ( f i g . I . l ) . L e c o e f f i c i e n t m d e s e n s i b i l i t é à 1 a v i t e s s e d e d é f o r m a -t i o n p e u -t ê -t r e d é d u i -t d e L a c o u r b e p r é c è d e n -t e . E n e f f e -t , d e 1 f é q u a t i o n I . 2 . o n E i r e : â L n o m = -ô L n ê e , T , s È r u c t u r e

( r . 3 . )

S a v a r i a t i o n e n f o n c t i o n d e l a v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n e s t r e p r é s e n t é e s u r l a f i g , L . 2 . D a n s l e d o m a i n e 2 , m p r é s e n t e d e s v a -l e u r s é -l e v é e s c o m p r i s e s e n t r e 0 r 3 e t 0 r 9 e t d e s v a -l e u r s p -l u s f a i b -l e s d a n s l e s d o m a i n e s I e t 3 . P o u r l e s n a t é r i a u x n o n s u p e r p l a s t i q u e s , m e s t i n f é r i e u r à O r 2 . L e s a l l o n g e m e n Ë s i m p o r t a n t s à l a r u P t u r e o b s e r v é s s u r l e s m a t é r i a u x s u p e r p l a s t i g u e s c o r r e s p o n d e n t a u x v a l e u r s é l e v é e s d u c o e f -f i c i e n t m o b t e n u e s d a n s l e d o n a i n e 2 ( 1 5 ' 2 2 ' 2 6 ) . E n e f f e t , c o n s i d é -r o n s u n e é p -r o u v e t t , e d e t -r a c È i o n d e l o n g u e u -r i n s t a n t a n é e L d e s e c t , i o n s o u n i s e à u n e f o r c e P : D A I T e c = - I A d L d r

( r . 4 . )

( r . s . )

( r . 6 . )

( r . 7 . )

l a s e c t i o n e s t f a i b l e E n r e v a n c h e , l o r s q u e dA d r L I é q u a t , i o n I . 3 p e u t s | é c r i r e o = K ê E e , T , s t r u c t . u r e E n c o m b i n a n t c e s é g u a t i o n s , o n o b t i e n t I

- g - t - p - t î

I

u;

= t?

ii--'r

l m I A P o u r l e s v a l e u r s d e r n i n f é r i e u r e s à l , p l u s e t p l u s l a r é d u c t i o n d e c e l l e - c i e s t g r a n d e . a p p r o c h e | , l e t d A P d r K I ]Ç. A m c r e s t - à - d i r e _{q u e l a r é d u c t i o n d e s e c t i o n e s t i n d é p e n d a n t e de celle-ci.}

On peut expliquer qualitativeoeot ce c@portæût de la façon euivante :

S i u n e e t r i c t i o n a p p a r a i t , l a v i t e a s e d e d é f o r n a t i o o a u g -flente localement et cette augmentaËion nécessite ua accroi8seoent i m p o r t a n t d e la contrainte puisque m a uoe valeur élevée. Cette va-l e u r é va-l e v é e e n p ê c h e va-l a s t r i c t i o n d e s f a g g r a v e r , o u a e e i g g e alore à l a f o n o a t i o n d e s t r i c t i o n s t r è s d i f f u E e s , l a d é f o r u s t i o n a e t p l u s u n i -forme conduisant âinsi à des allongements à la rupture iqortaata.

R O S S A R D ( 2 6 ) I m o n t r é q u t u a e d é f o r o a t i o o e t a b l e e e t p o a e i -b l e s i n ) 0 . 5 p o u r d e s e s e a i s à v i t e s e e d r e x t e n s i o o c o s r t e n t e e t s i n ) Or33 pour des essaie à vitesee de dêforuatiou coogtaste dane l e c a e o ù l e c o e f f i c i e n t d r é c r o u i e s a g e e s t n u l .

I. I. I.3. IE4ÊEEêTSBE-EI-EIEBqIE-P]êSUYêII9T-AIEAEEqEE

L e c o n p o r t e m e n t s u p e r p l a s È i q u e nfapparaiÈ quraux tenpérat u r e e é l e v é e s g é n é r a l e n e n tenpérat s u p é r i e u r e s à 0 r 5 T f o ù Î f e s tenpérat l a tenpérat é n p é r a -t u r e d e f u s i o n .

D a n s l e d o m a i n e 3, 1rénergie dractivation _{a p p a r e n t e Qa} e s t v o i s i n e d e 1 r é n e r g i e drautodiffusion _{e n v o l u m e Qv dee lacunes ds} l r u n e d e s p h a s e s d e l t a l l i a g e . Dans le domaioe 2, e t p o u r r a i t ê t r e apparentée à n e s d a n s l e e j o i n t s d e g r a i n s c e t t e é n e r g i e e s t v o i s i u e d e L r é n e r g i e d r a u t o - d i f f u s i o n _{Q j} ( 2 t , 2 7 ) I

T

d e s

w

l a c u

-D a n s l e d o u l a i n e I peu de mesures ont étê effectuéeg.

G é n é r a l e m e n t le problème est compliqué par la préeence de d e u x p h a s e s e t l a v a l e u r m e g u r é e r c r e s t - à - d i r e l r é n e r g i e d r a c t i v a t i o n a P P a r e n t e rPeut difficilenent ê t r e i d e n t i f i é e à 1 a v a l e u r o b t e n u e avec un matériau pur

I . 1 . 1 . 4 .

_{IlE !g E}

_NgE-

_P

_E

_{- !ê - T4I ! -LE}

_{-P E}

_{! -9 EêINS}

L e c o m p o r t e m e n t s u p e r p l a s t i q u e e s t f o r t e m e n t i n f l u e n c é p a r 1 a t a i l l e d e s g r a i n s ( 2 8 ' 2 9 ) ; e n r e v a n c h e , d a n s l e d o m a i n e 3 r c e l l . e c i n t a a u c u n e f f e t s u r l a c o u r b e c o n È r a i n È e v i t e s s e d e d é f o r -m a t i o n v r a i e ( f i g . r . 3 ) ( : 0 1 . O n c o n s t a t e q u t u n e a u g m e n t a t i o n d e l a t a i l l e d e s g r a i n s t e n d à d é p l a c e r f o r t e m e n t l e d o m a i n e s u p e r p l a s t i q u e v e r s l e s f a i b l e s v i t e s s e s d e d é f o r r n a t i o n . A i n s i l e s u a l e u r s m a x i m u m d e m s o n t o b t e n u e s à d e s v i t e s s e s d r a u c a n t p l u s g r a n d e s g u e l a t a i l l e d e s g r a i n s e s t l ' t q \ p l u s f a i b l e ' - " , C e r é s u l t a t e s t t r è s i m p o r t a n t d u p o i n t d e v u e m i s e e n f o r m e o ù l e f a c t e u r v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n j o u e u n r ô 1 e p r é p o n d é -r a n t . O n p e u t a i n s i e s p è -r e -r m e t t -r e e n f o -r m e p l u s f a c i l e m e n t e t p l u s r a p i d e m e n t u n m a t é r i a u à t r è s p e t i t s g r a i n s .

L e c o e f f i c i e n t a ( é q u a t i o n 12) a êtê déterniné soit à par-t i r d e l a v a r i a par-t i o n d e l a v i par-t e s s e d e d é f o r m a par-t i o n é e n f o n c par-t i o n d e d ( ê a a a ) à c o n t r a i n t e e t t e m p é r a t u r e c o n s t a n t e s s o i t à p a r t i r d e l a v a r i a t i o n d e l a c o n t r a i n t e e n f o n c t , i o n d e d ( o o d b t " . r " " b ' = m a ) à ê e t T c o n s t a n t e s . S u i v a n t l e s a u t e u r s e t l e s a l l i a g e s a e s t é g a l à 2 o u 3 ( 3 1 ' 3 2 ) e t b r e s t c o m p r i s e n t r e 0 , 7 e t 2 . ( 3 0 ' 3 2 ' 3 3 ) . I . I . 2 . E l u d e g d e g U I E Ê q g _ ( M é t a l l o g r a p h i e , m i c r o s c o p i e s é l e c t r o n i q u e à b a l a y e g e e t p a r r é p l i q u e ) . C e s d i v e r s e s é t u d e s o n t p e r m i s d e p r é c i s e r d r u n e p a r È la structure des matêriaux à comportement superplastique et d ' a u t r e p a r t c o y ï m e n t é v o l u e cette st,ructure au cours de la déforma-t i o n â l a f o i s d a n s l e d o m a i n e s u p e r p l a s déforma-t i q u e e déforma-t d a n s l e s d o m a i n e s . l r e t 3 . L r i m p o r t a n c e d r u n e s t r u c t u r e ê q u i a x e à g r a i n s f i n s i n f é r i e u r s à q u e l q u e s d i z a i n e s d e m i c r o n s a é t é m o n t r é e l e p r e r n i e r 1 l \ p a r P E A R S O N " ' . C e t E e s t , r u c t u r e p e u t ê t r e o b t e n u e p a r u n v i o l e n t é c r o u i s s a g e e t u n r ê c u i t t , r è s c o u r t . A f i n d e c o n s e r v e r l e c a r a c t è r e s u p e r p l a s t i q u e , l a t a i l l e d e g r a i n s d o i t ê t r e s t a b l e o u a u g m e n t , e r d e f a ç o n p e u i m p o r t a n t e a u c o u r s d e r e c u i t s o u d f e s s a i s d e d é f o r m a t i o n . P o u r c e t t e r a i s o n , d e nombreux matêriaur s u P e r P l a s -t i q u e s s o n -t c o n s -t i -t u é s d e d e u x p h a s e s d e volume approxina-t,ivemen-t égal. C h a q u e p h a s e i n h i b e a l o r s l a c r o i s s a n c e d e l r a u t r e e t c e c i p e r m e t

9 d ' o b t e n i r u n e t a i l l e d e g r a i n f i n e e t r e l a t i v e m e n t s t a b l e . Q g e l q u e s nréÈaux et alliages ayant une phase fortenent prépondérant,e Peuvent p r é s e n t e r un comporcement superplastique : dans ce cas, la croissance d e s g r a i n s e s t l i n i t é e p a r d ' a u t r e s c a u s e s ( 3 4 ' 3 5 ' 0 6 ' 3 7 ) , A p r è s d é f o r m a t i o n d a n s l e d o m a i n e s u p e r p l a s È i q u e l e s g r a i n s r e s t e n t é q u i a x e s ( l ' 2 8 ' 3 3 ' 3 8 ) e t s u b i s s e n t p a r f o i s u n l é g e r g r o s s i s s e m e n t ( 3 0 ' 3 9 ' 4 0 ' 4 1 ) . 0 " , o b s e r v a Ë i o n s d e s u r f a c e a p r è s d é f o r -m a t i o n -m o n t r e n t c l a i r e -m e n t g u e l e s g r a i n s g l i s s e n t l e s u n s Par raPPort a u x a u t r e s l e l o n g d e l e u r s j o i n t s ( 2 8 ' 3 2 ' 3 7 ' 4 2 ' 4 3 ) e t c e g l i s s e m e n t n ' e s È p a s a c c o m p a g n é p a r l a f o r m a t i o n d e c a v i t é s a u x j o i n t s t r i p l e s . D e s m e s u r e s d e g l i s s e n e n t a u x j o i n t s o n t é t é e f f e c -t u é e s p a r H O L T G 2 ) e t t E E ( 4 3 ) e t c e s a u t e u r s o n t t r o u v é q u e L e g l i s -s e m e n t a u x j o i n t -s p e u t représenter 60 7" de La déformation toËaLe lors-q u e m atteint s a v a l e u r n a x i n a l e . U n e o b s e r v a t i o n t r è s r ê c e n t e a u m i -c r o s -c o p e à b a l a y a g e a -c l a i r e m e n t m i s e n é v i d e n -c e -c e g l i s s e m e n t e n f a i s a n t d e p l u s a p p a r a î t r e u n e r o t a t i o n d e s g r a i n s . C e t t , e é t u d e a ê t ê r ê a l i s é e e n d é f o r n a n t s o u s l e m i c r o s c o p e , l r a l l i a g e e u t e c t i q u e P b S n d a n s I e d o m a i n e s u p e r p l a s t i q u e G 4 ' 4 5 ) . o n n o t e d e p l u s q u e g é n é r a l e -m e n t a u c u n e f . i g n e d e g l i s s e -m e n t n t e s t v i s i b l e d a n s l e s g r a i n s ( 2 8 '44) , c e r E a i n e s o n t é t é o b s e r v é e s p " r c o o r ( 4 6 ) s u r l - r a L l i a g e A l Z n a p r è s d é f o r r n a t i o n d a n s l e d o r n a i n e s u p e r p l a s t i q ù e , m a i s c e s o b s e r v a t i o n s s e m -b l e n t i n s u f f i s a n t e s p o u r c o n c l u r e q u e l a d ê f o r m a t i o n i n t r a c r i s t a l l i n e e s t u n m o d e p r é p o n d ê r a n t d e d é f o r m a t i o n . U n m é c a n i s m e d e f l u a g e p a r d i f f u s i o n a é t é r n i s e n ê v i d e n c e p a r B A C K O F E N ( 2 9 ' 47 '48> a u c o u r s d e l a d é f o r m a t i o n " s u p e r -p l a s t i q u e [ d r u n a l l i a g e à g r o s g r a i n s M g . O r 5 Z Z t . 1 1 a e n e f f e t n o t é l a p r é s e n c e d e z o n e s t t d é p o u r v u e s de précipités" Ie long des joints per-p e n d i c u l a i r e s à l a d i r e c t i o n d e t r a c t i o n . L e s g r a i n s i n i r i a l e m e n t

é q u i a x e s s o n t a l l o n g é s a p r è s d ê f o r n a t i o n .

D a n s l e d o m a i n e 3, tes grains ne restent pas équiaxes e t s r a l l o n g e n t d a u s l a d i r e c t i o n d e t r a c t i o n . D e p l u s d e s l i g n e s d e g l i s s e n e n t apparaissent à la surface des grains.

P e u d f é t u d e s o n t é t é r é a l i e é e s d a n e l e d o m a i n e l . Q u e l q u e s o b s e r v a t i o n s o n t é t é e f f e c t u é e s a p r è s d e s d ê f o r n a t i o n s p e u i n p o r t a n t e s d e l l . o r d r e d e 0 , 1 Z e n r a i s o n d e s v i t e s s e s d e d é f o r n a t i o n t r è s f a i b l e s d a n s c e d o m a i n e ( 4 9 ) . A u s s i i l s e n b l e d i f f i c i l e d e t e n i r

1 0 c o m p t , e d e s résultats _{o b t , e n u s c a r u n régime permanent ne sexnble} p a s p o u v o i r ê t r e a t t e i n t a p r è s d e s t a u x d e d é f o r r o a t i o n s i p e t i t s .

r. 1.3. Eggdes-es-slsEesse.pe-Éleggreelsse-ser

transmission

T o u t e s l e s études effectuéee au microscope é l e c t r o n i q u e ont montré qutaprès défornation dans Le donaine sup e r sup l a s t i q u e , l e m a t é r i a u sup r é s e n t e u n e t r è s f a i b l e d e n s i t é d e d i s -l o c a t i o n s , s a n s r é s e a u x o u c e -l -l u -l e s d e d i s -l o c a t i o n s ( 4 3 ' 5 0 - 5 5 ) . D e p l u s u n e s È r u c t u r e d e d i s l o c a t i o n s i n d u i t e p a r u n f o r t é c r o u i s -s a g e -s u r u n a l l i a g e e u t e c t ô i d e A l z n d i -s p a r a î t a p r è -s d é f o r r n a r i o n ( 5 4 ) c e s r é s u l t a t , s s o n t c o n f i r m é s p a r l r a b s e n c e t o t a l e d f é c r o u i s s a g e a u c o u r s d e l a d é f o r n a t i o n s u p e r p l a s t i q u e ( 5 , 2 1 r 5 6 ) .

D e s zones dépourvues de précipités o n t é t é o b s e r v é e s p r è s d e s j o i n t s d e g r a i n s e t c e r é s u l È a t a é t é a t t r i b u ê / ( . ? \ a u d é p l a c e m e n t d e s j o i n t s c o r r é l é a u g r o s s i s s e m e n t t ' " o u a u g l i s s e n e n t a u x j o i n t s . 3 i l y a a u t a n r d é f o r m é à chaud d e

( r

E n r e v a n c h e après défornation dans le donaine d i s l o c a t i o n s q u e d a n s u n m a t é r i a u c l a s s i q u e

> 0 , 5 T f ).

1 1 n r e x i s t e â n o t . r e c o n n a i s s a n c e a u c u n r é -s u l t a t -s i g n i f i c a t i f d a n s l e d o m a i n e l .

I .

_{1 . 4 . l e l g g l e}

Q , u e l q u e s é t u d e s s u r 1 r é v o l u t i o n d e l a t e x -t u r e o n -t é -t é f a i -t e s a v a n -t e -t a p r è s d é f o r n a -t i o n s u p e r p l a s -t i q u e . E n g é n é r a l , la texture est réduite rnais certaines orientat.ions peu-v e n t ê t r e ! û a i n t , e n u e , ( s e ' 5 9 ' 6 0 ) . c r e s t L e c a s d e l ' a l l i a g e z n 4 0 7 A L o ù c e s r é s u l t a t s p e u v e n t être interprétés p a r du glissement aux

j o i n t s d e g r a i n s a s s o c i é à d e l a d é f o r n a t i o n i n t r a c r i s t a l l i n e ( 6 1 ) . T r è s r é c e î ' m e n t , i 1 v i e n È d f ê t r e n o n t r é s u r l r a l L i a g e e u t e c t i q u e P b S n , q u e cette réduction de texture est plus rapide pour la phâse r i c h e e n é È a i n q u e p o u r l a p h a s e r i c h e e n p l o n b ( 6 2 ) . c . r é s u l È a t E o n t r e q u e I t i m p o r t a n c e d u g l i s s e n e n t p e u È ê t r e d i f f é r e n t s e l o n q u e l e j o i n t e s t u n j o i n t d e g r a i n o u u n j o i n t d e p h a s e .

1 1

r. I :5. ElgÉe-per-lrelgeeeeg-is9Égiesr

c e s é t u d e s o n t m i s e n é v i d e n c e s u r c e r t . a i n s m é t a u x l r e x i s t e n c e d r u n p i c d e j o i n t s d e g r a i n s à d e s t e m P é r a t u r e s s u p é -r i e u -r e s à 0 , 5 T f . C e p i c , o b s e -r v é e n p a -r t i c u l i e -r s u r l e s a l l i a g e s e u r e c r i q u " p U S r ( 6 3 ) e t e u t e c t o i d e A l Z n $ 4 ) a été attribué au g l i s s e m e n t r é v e r s i b l e d e s j o i n t s d a n s l e s c o n d i t i o n s o ù l e i n a t é r i a u e s t s u p e r p l a s t i q u e . L e f r o t t e m e n t i n t é r i e u r a p p a r a î t a i n s i c o n m e u n m o y e n d t é t u d e c o m p l é m e n t a i r e d e s e s s a i s m é c a n i q u e s : d a n s l e s d e u x c a s , l e g l i s s e m e n t a u x j o i n t s e s t l e m é c a n i s m e p r é p o n d é r a n t a v e c u n e a m p l i t u d e d e d é p l a c e m e n t t r è s d i f f é r e n t e . D e s c o r r e s p o n -d a n c e s p l u s é t r o i t e s p o u r r a i e n t ê t r e é t a b l i e s e n é t u -d i a n t n o E a m e n È f i n f l u e n c e d e l a t e n p é r a t u r e , d e l a t a i l l e d e s g r a i n s m a i s a u s s i d e l a f r é q u e n c e e t d e I t a m p l i t u d e d t e x c i t a t i o n s u r l e p i c d e f r o t -E e I D e n t in t é r i e u r . I . 2 , M O D E L E SPROPOSES

P a r n i I e s n o m b r e u x o o d è l e s ProPosês pour rendre comPËe d e l r e x i s t e n c e d e s t r o i s d o m a i n e s d a n s l a c o u r b e c o n È r a i n t e - v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n , n o u s n e r e t i e n d r o n s q u e c e u x q u i s e m b l e n t s t a c c o r -d e r l e m i e u x a v e c 1 e s r é s u l t a t s e x p é r i m e n l a u x s u r u n g r a n d n o m b r e d ' a l l i a g e s à c a r a c t è r e s u p e r p l a s t i q u e . I . 2 . I . D o n a i n e 3 T o u t e s l e s o b s e r v a t , i o n s e f f e c t u é e s d a n s l e d o m a i n e 3 E o n t r e n t q u e l e c o m P o r t e m e n t d e s a l l i a g e s s u p e r p l a s t i g u e s e s t i d e n -t i q u e à c e l u i d e s a u g r e s m a -t é r i a u x d é f o r m é s à h a u -t e -t e r n p é r a -t u r e ' f a i b l e v a l e u r d u c o e f f i c i e n t r n , i n f é r i e u r e à 0 ' 2 é c r o u i s s a g e t r è s f a i b l e o u n é g l i g e a b l e d e n s i t é i m p o r t a n t e d e d i s l o c a t i o n s a v e c f o r m a t i o n d e c e l l u l e s a l l o n g e m e n t d e s g r a i n s p a s d r i n f l u e n c e d e l a t a i l l e d e g r a i n s p e u de glissement, aux joints d e g r a i n s

é n e r g i e d r a c t i v a t i o n é g a l e à 1 t é n e r g i e d r a u t o d i f f u -s i o n d e -s l a c u n e -s e n v o l u m e .

A u s s i l e s d i f f é r e n t s l a t h é o r i e d e s d i s l o c a t i o n s o n t é t é c o m p o r E e D e n t . D e u x p r i n c i p a u x t y P e s 1 2 n o d è 1 e s d e f l u a g e f o n d é s s u r r e È e n u s p o u r e x P l i q u e r c e d e u r o d è l e s o n t é t é p r o p o s é s : l e s m o d è l e s d e f l u a g e o ù I ' a d é f o r n a t i o n e s t P r o v o q u é e p a r l e g l i s s e m e n t d e s d i s l o c a t i o n s e t c o n -t r ô l é e p a r l e u r g l i s s e m e n -t ( B A R R E T T e t N r X ( 6 5 ) ) ' ' l e s m o d è l e s o ù l a d é f o r m a t i o n e s t é g a l e m e n t d u e a u g l i s s e m e n t d e s d i s l o c a t i o n s m a i s c o n t r ô l ê e p a r l e u r m o n t é e . N o u s n e r e t i e n d r o n s q u e c e d e r n i e r t y p e d e f l u a g e : i l s e m b l e e n e f f e t q u e l e p r e m i e r s o i t , p e u v r a i s e m b l a b l e e t q u e s a v a l e u r s o i t r e m i s e e n q u e s t i o n p a r l e s a u t e u r s e u x - m ê m e s . L a m o n t é e d e s d i s l o c a t i o n s m e t e n o e u v r e d e u x p r o -c e s s u s s é q u e n t i e l s : l . L f a b s o r p t i o n o u 1 t é m i s s i o n d e l a c u n e s a u n i v e a u d e s c r a n s d e l a d i s l o c a c i o n . 2 . L a d i f f u s i o n d e l a c u n e s e n v o l u s t e e n t r e I a d i s l o c a t i o n e t u n p u i t s r s o i E u n e a u t r e d i s l o c a -t i o n , s o i -t l e j o i n -t d e g r a i n . L a v i t e s s e d e m o n t é e e s t d o n c c o n g r ô l é e p a r l e p l u s l e n t d e c e s d e u x p r o c e s s u s ; e x p é r i r n e n t a l e m e n t c r e s t t o u j o u r s l a d i f f u s i o n e n v o l u m e q u i e s t , 1 ' é t a p e l a p l ' u s l e n t e . N o u s a l l o n s r a p p e l e r b r i è v e m e n t l e s h y p o t h è s e s e s s e n g i e l l e s d e s d e u x m o d è } e s p r r i . n c i p a u x , c e l u i d e t r { E E R l l " l A N ( 6 6 - 6 8 ) e t c e l u i d e B L L M ( 6 9 ) . c o n s i d é r o n s u n e s o u s s t r u c t u r e d e d i s l 0 c a t i o n s s t a -b l e a y a n t a t t e i n t s a c o n f i g u r a t i o n d ! é q u i l i b r e c a r a c t é r i s t i q u e d e l a c o n t r a i n t e a p p l i q u é e ( 7 O ) . P o u r p o u r s u i v r e l a d ê f o r n a t i o n ' l e s d i s l o c a t i o n s n e P e u v e n t g l i s s e r q u e s i , a u f u r e t à m e s u r e t c e r t a i n e s d r e n t r e - e l l e s s t é l i n i n e n t e n c e r t a i n s e n d r o i t s p a r t i c u -l i e r s d e l a s t r u c t u r e ; s o i e n t M , l e n o m b r e d e c e s e n d r o i t s p a r u n i t é d e v o l u m e e t r I 1 " f t é o u e n c e d t é l i n i n a t i o n d e s d i s l o c a t i o n s ' r -S i c h a q u e é l i n i n a t i o n d é c l a n c h e u n e q u a n t i t ê d e g l i s s e m e n t e -o n -o b t i e n t u n e v i t e s s e d e d é f -o r m a t i -o n : ( 1 . 8 . )

1 3 T o u s l e s n o d è l e s c h e r c h e n t d o n c à d é t e r n i n e r l e s t r o i s q u a n t i ' ' - l e n s c h é m a t i s a n È u n t y P e d e s o u s - s E r u c t u r e d e t é s M , a , " t r , f luage .

!ùEERTMAN (66'67 '68) suppose gue la sous-struc-t u r e d e f l . u a g e e s sous-struc-t c o n s sous-struc-t i sous-struc-t u é e d r e m p i l e m e n sous-struc-t s . C h a q u e a n n i h i L a t i o n e n t ê t e d r e m p i l e m e n t d é c l a n -c h e a i n s i l e g L i s s e m e n t s u -c -c e s s i f d e t o u E e s l e s d i s l o c a t i o n s . L a d é f o m a t i o n p r o d u i t e é q u i -v a u t a l o r s à c e l l e d f u n e s e u l e d i s l o c a t i o n b a l a y a n t l a s u r f a c e c o r r e s P o n d a n t à l a l i g n e d e g l i s s e n e n t . C e n o d è l e q u i d o n n e u n b o n a c c o r d a v e c l f e x p é r i e n c e s o u f f r e E o u t e f o i s d u f a i t q u e l e s n o m b r e u s e s o b s e r v a t i o n s f a i t e s n t o n t j a n a i s m i s e n ê v i d e n c e d r e m p i l e n e n t s . / A O \

' BLUM \"'' suppose que les parois de cellules f o r m é e s p e n d a n t l e f l u a g e s o n t l - e s o b s È a c l e s p r é p o n d é r a n t , s a u g l i s s e m e n t , L r a n n i h i l a t i o n s e f a i s a n t p a r m o n t é e d a n s l e s p a r o i s . L a s E r u c t u r e d e f l . u a g e e s t d o n c d é c r i t e p a r l a t ' a i l l e m o y e n n e d e s c e 1 1 u L e s , 1 r é p a i s s e u r m o y e n n e d e l a p a r o i ( p l u s e x a c t e m e n t 1 r é p a i s s e u r e f f e c t i v e d e l a r é g i o n o ù l e s a n n i h i l a t i o n s s e Produisent) et l a d e n s i t é d e d i s l o c a t i o n s d a n s l e s p a r o i s . C e r n o d è l e a l r i n t é r ê t d e l n o n t r e r q u e l r o n p e u t j u s t i f i e r u n e é q u a t i o n é q u i v a l e n t e à c e l l e d e IIEERTI"IAN de façon beaucoup plus proche de la r é a l i t é . Q u e l l e s q u e s o i e n t à d e s r e l - a t i o n s d u [ e s h y p o t h è s e s f a i t e s ' ' . c e s r o o d è l e s c o n d u i s e n t tyPe : Ë = K o 4 ' 5 ( r ' 9 ' ) o ù o v e s t l e c o e f f i c i e n t d e d i f f u s i o n e n v o l u m e , k l a c o n s t a n t e d e B o l z È r n a n n e t T l a t e m p é r a t u r e a b s o l u e . D a n s L a s u i t e , p o u r l a r e p r é s e n t a t i o n t h é o r i q u e d e l a c o u r b e o - Ë , n o u s a v o n s c h o i s i u n e é g u a t i o n e x p é r i m e n t a l e p r o p o s é e p a r T^IEERTMAN (68) :

4 , s

u V

m

Dv

T1'

é . o ' D v \ù

r 9 l

ll

( r . r o )

1 4 o ù s ' e s Ë u n e c o n s t a n t e a p p r o x i m a t i v e m e n t é g a l e à 5 x l o 2 o / " 2 p Ie module de cisaill.ement et fl le volume at'omique (0 = cb3 o ù b e s t l e v e c t e u r d e B U R G E R S e Ê c u n e c o n s t a n t e a p p r o x i m a t i v e -m e n t é g a l e à 0 r 7 p o u r l e s -m é t a u x c u b i q u e s c e n t r é s , c u b i q u e s à f a c e s c e n t r é e s e t h e x a g o n a u x ) . I . 2 , 2 . T r a n s i t i o n e n t r e l e s d o n a i n e s 3 e t 2 . L a d é f o r r n a t i o n d a n s L e d o m a i n e 3 e ê t a s s o c i ê e à l a p r é s e n c e d e c e l l u l e s à p a r o i s d e d i s l o c a t i o n s d e c a i l l e d I i n f é r i e u r e à l a t a i l l e m o y e n n e d d e s g r a i n s . L a v a l e u r d e d t d é p e n d d e l a c o n t , r a i n t e a p p l i q u é e ( 7 0 ) : e l l e e s t d r a u t a n t p l u s f a i b l e q u e l a c o n t r a i n t e a p p l i q u ê e e s t p l u s é l e v é e . L e p a s -s a g e d u d o m a i n e 3 a u d o m a i n e 2 -s e m b l e d û à l a d i -s p a r i t i o n d e l a s o u s - s t , r u c t u r e l o r s q u e d r d e v i e n t é g a l à d . A i n s i l a c o n t r a i n t e e t p a r s u i t e l a v i t e s s e d e d é f o r r o a t i o n à l a q u e l l e s e p r o d u i t c e È E e t r a n s i t i o n e s t d r a u t a n t p l u s é l e v é e q u e l a t a i l l e d e s g r a i n s e s t p l u s p e t i t e . C e p o i n t e s t e n a c c o r d a v e c l e s r é s u l t a t s e x p é r i m e n t a u x ( f i g . I . 3 ) . I . 2 . 3 . D o n a i n e 2 D a n s l e d o m a i n e 2 l a d i v e r s i t é d e s r é s u l -t a -t s e x p é r i u e n -t a u x e -t l e n a n q u e d r é -t u d e s c o m P a r a -t i v e s s u r u n m ê n e a l l i a g e f o n t q u t à l f h e u r e a c E u e l l e ' a u c u n r n o d è l e s û r n e f a i t 1 ' u n a n i m i t é d e s a u t e u r s . L e f a i t g é n ê r a l e n e n t a d m i s e s È q u e l e g l i s s e m e n t a u x j o i n t s d e g r a i n s j o u e u n r ô I e p r é p o n d é r a n t . o r I o r s g u e d e u x g r a i n s g L i s s e n t l f u n p a r r a P P o r t à l r a u t r e l e l o n g d e l e u r j o i n t c o t m u n , i l d e v r a i t n o r m a l e m e n t s e f o r m e r d e s c a v i t é s a u x j o i n t s t r i p l e s . E x p é r i m e n t a l e m e n t , c e s c a v i t é s n t a p p a r a i s s e n t p a s : le glissement doit donc être nécessairement accomPagné d e m é c a n i s m e s t e l s q u e :

- migration du joint

- diffusion de natière en vol.ume ou le long d e s j o i n t s

- déformation plastique des grains voisins.

N o u s a l l o n s e s s e n t i e l L e n e n t p r é s e n t e r d e u x m o d è l e s p a r n n i les plus récents : un modèle de glissement aux joints

accom-/ ? r \

1 5 n o d è l e d e g l i s s e m e n t a u x j o i n t s a c c o m P a g n é d e t i q u e d a n s l e s g r a i n s v o i s i n s ( G . J . D . P . ) d û à d é f o r r n a t i o n p l a s -H A Y D E N e t a l . ( 7 2 ) ( r . l l )

( r . 1 2 )

r. 2 . 3. r . U9PE!E-DE-9-LMEUENI-ASI-J9IUIS-êq999êguE-PE-D-IEESSIqN

(9:Jrl)

v e r s 1 e s a n n é e s 1 9 5 0 , N A B A R R O ( 7 3 ) e t I I E R R I N G ( 7 4 ) o n È d é v e l o p p é u n n o d è l e d e f l u a g e p a r d i f f u s i o n p o u r l e s m o n o e r i s -t a u x , l a m i g r a -t i o n d e s l a c u n e s s r e f f e c -t u a n -t e n v o l u m e e n t ' r e S u r -f a c e s e x t e r n e s . C e m o d è l e , é t e n d u t o u t d r a b o r d a u x p o l y c r i s E a u x , / 7 C \ a ê t é r e p r i s p a r C O B L E \ ' ' l d a n s l e c a s o ù L e t r a n s P o r È d e s l a c u n e s a u l i e u d e s e f a i r e à t r a v e r s l e v o l u m e d e s g r a i n s r s e p r o -d u i t -d e p r é f é r e n c e l e l o n g -d e s j o i n t s . C e t t e d i f f u s i o n P e u E e n e f f e t p r é d o m i n e r d a n s l e c a s o ù l a s u r f a c e t o E a l e d e s i n t e r f a c e s d e v i e n t i m p o r t a n t , e p o u r d e s t a i l l e s d e g r a i n s t r è s f i n e s ' I l . a é t é m o n t r é r é c e r r m e n t q u e p o u r l e s p o l y c r i s t a u x c e È t e d i f f u s i o n é t a i t n é c e s s a i r e m e n Ë a c c o m P a g n é e d e g L i s s e m e n t a u x j o i n t s ( 7 6 ) ( f i g r . 4 . ) . 0 n a a i n s i d e u x m ê c a n i s m e s e n s é r i e -d i f f u s i o n e t g L i s s e m e n t a u x j o i n t s - l a -d i f f u s i o n q u i e s g 1 r é t a p e l a p l u s l - e n t e c o n t r ô l e l a v i E e s s e d e d é f o r r o a t i o n . O n a b o u t i È a l o r s a u x d e u x r e l a t i o n s p r o p o s é e s p a r N A B A R R O e t HERRING et par COBLE :

. _{o D v b 3 o} e = T d - k r . B o i ô b 3 o Ê = ----dr kr o ù o e t B s o n t d e s c o n s t a n t e s , D v e s t l e c o e f f i c i e n t d f a u t o d i f -f u s i o n e n v o l u n e , D j l e c o e -f -f i c i e n t d r a u t o d i f f u s i o n l e l o n g d e s j o i n t s , d l a t a i l l e d e s g r a i n s r ô 1 r é p a i s s e u r e f f e c t i v e d e s j o i n t s pour la diffusion, b l e v e c t e u r d e B I J R G E R S , k I a c o n s t a 1 t e de BOLTZI'IANN et T la température absolue.

1 6 C e s m o d è 1 e s d e d i f f u s i o n p r é s e n t e n t c e r t a i n s a v a n t e g e s

e n t a n t q u e m é c a n i s m e s d e d é f o r m a c r o n d a n s l e d o m a i n e s u p e r p l a s t i q u e : - Ils prévoient un certain glissement aux joints.

- Ils conduisent à des valeurs du coefficient m élevées. - Ils permettent de rendre compte de certaines observations

e x p é r i m e n t a l e s , e n p a r t i c u L i e r d e z o n e s d é n u d é e s l e l o n g d e s j o i n t s d a n s l e c a s d e I t a l l i a g e l"1g-0.5 7. Zr (Cf SI' l '2) E n r e v a n c h e i l s p r é s e n t e n t a u s s i d e s i n c b m p a r i b i l i E é s

a v e c l a p l u p a r t d e s r ê s u l t a t s e x p é r i m e n t a u x .

- Les valeurs du coefficient m sont trop éLevées ; notons t o u t e f o i s q u e l e s v a l e u r s m e s u r é e s P e u v e n t ê t r e d i f f é -r e n t e s d e s v a l e u -r s -r é e l l e s d a n s l e c a s d e l t e x i s t e n c e d r u n e c o n t r a i n t e l i r n i c e e n - d e s s o u s d e l a q u e l l e i l n e p e u Ë p a s y a v o i r d é f o r m a t i o n ( v o i r p l u s l o i n $ I ' 2 ' 4 ' 2 ) - les vitesses de défornation prédiËes par ces relations

s o n t g é n é r a l e m e n t d e u n à p l u s i e u r s o r d r e s i n f é r i e u r e s a u x v a l e u r s e x p é r i m e n t a l e s . - L e s g r a i n s d e v r a i e n t s r a l l o n g e r a l o r s q u t i l s r e s t e n t é q u i a x e s m ê r n e a p r è s d e s t a u x d e d é f o r n a t i o n t r è s i m p o r -t a n -t s . C e t È e d e r n i è r e c o n s t a t i o n a c o n d u i t A S H B Y e t V E R M L L ( 7 1 ) a p r o p o s e r u n m o d è l e f o n d a m e n t a l e m e n t d i f f é r e n t . F o n d é sur une ana-l o g i e a v e c ana-l a d é f o r n a t i o n d r u n e é m u ana-l s i o n d r h u i L e , c e m o d è ana-l e e s t r e p r é s e n t é s c h é m a t i g u e m e n t s u r l a f i g . I . 5 . L r é t a t i n i t i a l e t 1 t é t a t f i n a l s o n t t h e r r n o d y n a m i q u e m e n t é q u i v a l e n Ë g , l a t a i l l e d e s g r a i n s d e m e u r e c o n s t a n l e m a i s l t e n s e m b l e a s u b i u n e d é f o r m a t i o n v r a i e é g a l e à 5 5 Z . L e s d é f o r m a t i o n s i m p o r t a n t e s o b s e r v é e s r é s u l t e n t a l o r s d e l a r é p é t i t i o n d e c e p r o c e s s u s é l é m e n t a i r e . L a c o m p a r a i s o n d e L f é t a t i n i t i a l e t d e 1 r é t a t f i n a l m o n -t r e n -t g u e l e s g r a i n s o n -t s u b i d e s -t r a n s -t r a -t i o n s r e l a -t i v e s é q u i v a L e n t e s à d u g l i s s e m e n t a u x j o i n t s ( f i g I . 6 ) . E n r é a l i t é d a n s u n e r e p r é s e n -t a -t i o n à d e u x d i m e n s i o n s , l e s g r a i n s n e f o r m e n -t Pas un réseau hexa-g o n a l p a r f a i t e E c e s t r a n s l a t i o n s r e l a Ë i v e s d o i v e n t A t r e v r a i s e m b l a -b l e m e n E a c c o m p a g n é e s d e r o t a t i o n . L r a n a L y s e d e l a f i g I . 5 E o n t r e n E q u e l e s g r a i n s d o i v e n t s e d é f o r m e r p o u r é v i t e r l a f o r m a t i o n d e c a v i t é s . D a n s l e m o d è l e , c e s d é f o r m a E i o n s s r e f f e c t u e n t P â , r d i f f u s i o n e n v o l u m e o ù l e l o n g d e s j o i n t s .

1 7 L r é t u d e n a t h é n a t i q u e c o n d u i t à l a r e l a t i o n :

:

= l o o e f o _ o , z 2 r l o v [ , . '

! _ , l q

'crD =;7

L

u J

L

d

_!Ll

D v J

( r . 1 3 )

o ù f e s t 1 ' é n e r g i e l i b r e d u j o i n t . L e s a u t r e s p a r a m è t r e s o n t é t é d é f i n i s p r é c é d e r n r n e n t ( r e l a E i o n s I . l O , l . l I e t l . l 2 ) , L e E e r m e

o . 7

2 r

o o t -d d e l a q u e l l e i l n e p e u t p a s y a v o i r é c o u l e m e n t p l a s t i q u e . I 1 r e p r é -s e n t e 1 ' é n e r g i e à f o u r n i r p o u r p a -s -s e r d e 1 t ê t a t i n i t i a l à 1 r ê t a t i n t e r m é d i a i r e i n s t a b l e c a r a c t é r i s é P a r u n e s u r f a c e d e j o i n t p l u s i m p o r t a n Ë e ; l e p a s s a g e à 1 ' é t a t f i n a l s r e f f e c t u e d e f a ç o n i r r é v e r -s i b l e p a r d i -s -s i p a t i o n d e c h a l e u r ( f i g . I . 5 ) . L e s d i f f ê r e n c e s i m P o r t a n t e s p r é c é d e m m e n t d é v e l o P P é s s o n t : e n È r e c e m o d è l e e t l e s m o d è l - e s . i l p r é d i t u n e v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n p l u s g r a n d e ( d . u n f a c r e u r t 0 e n v i r o n ) l i é e à d e s c h e n i n s d e d i f f u s i o n p l u s c o u r E s e t à u n f L u x d e n a t , i è r e m o i n s i n P o r t a n È ( f i g ' I " 7 ) ' - II conduit à un glissement aux joints imporcant en

a c c o r d a v e c 1 a p l u p a r t d e s o b s e r v a t i o n s e x p é r i n o e n t a l e s ' - Les grains demeurent équiaxes '

E n r e v a n c h e c e m o d è l e c o n d u i t t o u j o u r s à d e s v a l e u r s d e m t r o p é l e -v é e s .

r . 2 . 3. 2 . U9DE_!E_PE_qLI

g gEUgNI

-êgë-

J9INI! -Aqgqu34qNE-têE-ug

tgBuêIIgN

PLAsrIqgE-(9rJ.P.Er)

( 1 1 \

e E a I t ' - ' r e p o s e S u r l e s j o i n t s e s E c o n c r ô l é e p a r g r a i n s v o i s i n s e t n o n Par - cette défornation plastique est due au glissement des

d i s l o c a t i o n s e t e s t c o n t r ô l é e p a r l e u r m o n t é e ' L a v i t e s s e d e m o n t é e e s L g é n é r a l e m e n t c o n t r ô l é e p a r l a d i f f u s i o n d e s i - a c u n e s ( v o i r $ I . 2 . t . ) . 0 r c e t t e d i f f u s i o n P e u t s e f a i r e e n v o l u m e o u l e l o n g d e s d i s l o c a t i o n s . A h a u t e t e m p é r a t u r e ' a u d e s s u s d f r : n e c e r t a i n e È e m p é r a t u r e d e t r a n s i t i o n T c , l a d i f f u s i o n e n v o l u m e e s t p r é p o n d é r a n t e e t c o n È r ô l e l a v i t e s s e ; à b a s s e t e n p é -r a t u -r e , I a d i f f u s i o n l . e l o n g d e s d i s l o c a t i o n s l r e m p o r t e ' a p p a r a i t d o n c c o u r n e u n e c o n t r a i n t e l i m i t e e n - d e s s o u s C e m o d è l e d é v e l o P P ê Par }|AY-DEN h y p o t h è s e s e s s e n t i e l l e s s u i v a n t e s :

- La vitesse de glisseroenE aux l a d é f o r n a t i o n p l a s t i q u e d e s l a v i s c o s i t é d u J o i n r .

1 8 L a v i t , e s s e d e d é f o r m a t i o n p r e n d a l o r s l r u n e o u l f a u t r e forme : T c T c T > T c , = [ :

.

f r t

'=Lo

' ]

'l

2 4 n ( l - u . ) p j b 3 o ( o - d ) ( r . t 4 ) d 2 u k T ( l - v ) o v b 2 o ( o - o C l O d u k T 6 n

( r . l s )

o ù K t e s t u n e c o n s E a n t e e m p i r i q u e a y a n t l e s d i m e n s i o n s d r u n e l o n -g u e u r e t v l e c o e f f i c i e n t d e P o i s s o n . o l a p p a r a î t e n c o r e c o n m e u n e c o n t r a i n t , e L i n i t e e n d e s s o u s d e l a q u e l l e i l n e p e u t p a s se pr,oduire de déformation. L 2 . 4 R e p r é s e n t a t i o n t h é o r i q u e d e s c o u r b e s c o n t r a i n t e - v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n

L e s r e l a t i o n s q u e nous avons vues pour le doroaine 3 et I e d o m a i n e 2 s t a p p l i q u e n t à d e s m é c a n i s m e s d e d é f o r m a t i o n i n d é p e n -d a n t s e n t r e e u x q u i p e u v e n t a p p a r a î E r e s i r m u l t a n é m e n t . L a v i t e s s e d e d é f o r o a t i o n t o t a l e e s t a l o r s l a s o m e d e s v i t e s s e s d e d é f o r n a -t i o n c o r r e s p o n d a n -t à c h a c u n d e s m é c a n i s m e s : i = i + i + i - T O I ' G J D - G J D P - W

( r . t 6 )

A c o n t r a i n t e d o n n é e , c e s e x p r e s s i o n s f o n t i n t e r v e n i r à l a f o i s l a t e m p é r a t u r e e t , l a t a i l l e d e s g r a i n s : n o u s a l l o n s e s s a y e r d e r e p r é s e n t e r t h é o r i q u e m e n t I t a l l u r e d e l a c o u r b e c o n t r a i n t e v i t e s -s e d e d é f o r n a t i o n e t v o i r a l o r -s l f i n f l u e n c e d e c e s d e u x p a r a m è È r e s . D a n s u n p r e m i e r E e m p s , a f i n d e s i m p l i f i e r l a r e p r é s e n t a t i o n r n o u s s u p p o s e r o n s q u e l e s c o n t r a i n t e s l i n i t e s o o e t o l s o n t n é g l i g e a b l e s d e v a n t l a c o n t r a i n t e a p p l i q u é e ; p u i s s e l o n l e s v a l e u r s p r i s e s p a r c e s d e u x q u a n t i t é s , n o u s v e r r o n s l e s n o d i f i e a t i o n s à a p p o r t e r a u x c o u r b e s . L e s v a l e u r s n u m é r i q u e s u t i l i s é e s p o u r l e c a l c u l d a n s l e s e x p r e s s i o n s I . l O , I . 1 3 , I . l 4 e t I . l 5 c o r r e s p o n d e n t à d e s o r d r e s d e g r a n d e u r raisonnables pour des natériaux à caractère superplastique. E l l e s o n t é t é t i r é e s e s s e n t i e l l e n e n t d e l r a r t i c l e d e H A Y - D E N e t / ? ô \ _{1 7 | \} a l \ t L t e t d e A S H B Y e t a l \ " / e t s o n t r e p o r t é e s a u t a b l e a u I . 2 . C e t t e r e p r é s e n t a t i o n n r a a l o r s p o u r b u t q u e d e d o n n e r I t a l l . u r e d e s c o u r b e s c o n t r a i n t e - v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n e t d e p r é c i s e r l e u r é v o l u t i o n e n f o n c Ë , i o n d e l a t , e m p é r a t u r e e t d e l a t a i l l e d e s g r a i n s .

1 9

r . 2 . 4 , 1

_{_o_o}

_{_e-r_}

_{_%L}

_{- NEg!}

_{I g _EAP}

_{_L}

_E

g

L a f i g I . 8 r e p r é s e n t e l e s v a r i a t i o n s d e L a c o n t r a i n t e e n f o n c t i o n d e l a v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n à 6 0 0 K p o u r d i f f ê r e n t e s t a i l l e s d e g r a i n s c o m p r i s e s e n Ë r e O r l e t l O 0 n i c r o n s . L a c o u r b e r é s u l t a n t e e s t o b t e n u e à p a r t i r d e s c o u r b e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e s d i f f é r e n t s m é c a n i s m e s d e l a f a ç o n s u i v a n t e : à c o n t r a i n t e d o n n é e , d a n s u n e r e p r é s e n t a t i o n l o g a r i t h n i q u e , l a v i t e s s e d e d é f o r m a t i o n t o t a l e e s t a p p r o x i m a t i v e r n e n t é g a l e à l a v i t e s s e d e d é f o r n a t i o n c o r -r e s p o n d a n t , a u m é c a n i s m e l e p l u s -r a p i d e , l a c o n È -r i b u t i o n d e s a u t -r e s m é c a n i s m e s é t a n t n é g l i g e a b l e . L f a n a l y s e d e c e s c o u r b e s r é s u l t a n t e s m o û t r e n t q u e : - A contrainte donnée, la vitesse de défornation est

d f a u t a n t p l u s g r a n d e q u e L a t a i l l e d e s g r a i n s e s t p l u s f a i b l e . C e p o i n t e s t t o u t à f a i t e n a c c o r d a v e c l e s r é s u l t a t s e x p ê r i m e n t a u x ( f i g I . 3 ) .

- Le passage du domaine 3 au dornaine 2 sfeffectue à con-t r a i n con-t e d ' a u con-t a n con-t p l u s f a i b l e g u e l a con-t a i l l e d e s g r a i n s e s t p l u s g r a n d e ; ce résulEat est en accord avec l t h y P o

-r h è s e d e l a d i s p a -r i t i o n d e s c e l l u l e s l o r s q u e l e u r t a i l l e d I d e v i e n t é g a l à d .

- A contrainËe faible, le GJD apparalt conme le mécanisme p r é p o n d é r a n t .

- A contrainte internédiaire, eE pour une taille de grains r e l a t i v e m e n t f a i b l e , l e G J D P a p p a r a î t e t c o n t r ô l e l a d é f o r n a t i o n ; s i l a t a i l l e d e s g r a i n s a u g m e n E e ' c e m é c a -n i s m e d i s p a r a Î t f a i s a -n t p l a c e a u G J D . N o u s a v o n s v u q u e 1 a d é f o r m a t i o n p l a s t i q u e é t a i t c o n t r ô l é e p a r l a m o n t é e d e s d i s l o c a t i o n s e l l e n ê n e c o n t r ô l é e p a r l a d i f f u s i o n d e s l a c u n e s . O r l a t e m p é r a t u r e d e t r a n s i t i o n e n t r e d i f f u s i o n e n v o l u m e e t d i f f u s i o n l e l o n g d e s d i s l . o c a t i o n s e s t , f o r t e m e n È f o n c t i o n d e l a t a i l l e d e s g r a i n s . N o u s a v o n s r e p r é s e n È é s u r l a f i g I . 8 l e s d e u x c o u r b e s c a r a c t é r i s t i q u e s d u G J D P p o u r T > T c e t T < T c . P o u r u n e t a i l l e d e g r a i n s é l e v é e , l a d i f f u s i o n e n v o L u o e e s t l a p l u s r a p i d e ; p o u r u n e t a i l l e d e g r a i n s f a i b l e , ! a d i f f u s i o n l e l o n g d e s d i s l o c a t i o n s d e v i e n t a l o r s p r é p o n d é r a n t e e t c o n t r ô l e l a v i t e s s e . L a f i g u r e I . 9 r e p r é s e n t e l e s v a r i a t i o n s d e l a c o n t r a i n t e e n f o n c È i o n d e l a v i t , e s s e d e d é f o r m a t i o n Pour une taille d e g r a i n s