Un nouveau modèle de transformation de texture avec sélection des variantes : application à la transformation martensitique

A new model of texture transformation with variant selection : application to martensitic transformation

• Auteur / Autrice : Michel Humbert
• Direction : Claude Esling
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Texture (cristallographie)

Transformations martensitiques

Transitions de phases

Résumé

Dans les transformations de phases (notament martensitiques) de l'Etat solide, la texture cristallographique de la phase finale dépend de la texture de la phase initiale. Cependant les relations d'orientations (variantes) observées dans la transformation du monocristal ne permettent généralement pas de prédire seules la texture de la phase finale à partir de la texture de la phase initiale. En effet, de nombreux facteurs tels que les contraintes internes présentes avant transformation (ou engendrées par cette dernière) peuvznt concourir à une sélection des variantes. Nous proposons dans ce travail un modèle de transfomation de textures qui tient compte de la sélection des variantes en introduisant une fonction de sélection des variantes qui décrit du point de vue cristallographique l'effet des ''champs physiques'' sur la transformation. Cette expression analytique qui se présente sous la forme d'une intégrale de convolution permet, sous certaines conditions, de déterminer la fonction de sélection des variantes à partir des fonctions de texture des phases initiale et finale. C'est ainsi que nous avons pu obtenir les fonctions de sélection des variantes à partir des fonctions de textures de tôles de Fe3ONi laminées dans différentes conditions. Cette façon d'utiliser le modèle de transformation offre la perspective d'établir ''un catalogue'' de fonctions de sélection des variantes associées à des champs physiques et devrait ainsi permettre de cerner, par comparaison, les paramètres prépondérants qui gouvernant la transformation. Cependant l'application la plus directe du modèle de transformation est la prédiction de la texture de la phase martensitique connaissant la texture de la phase austénitique et la fonction de sélection des variantes. Ce modèle de transformation a été ainsi utilisé pour tester des hypothèses physiques sur la transformation martensitique d'échantillons de tôles laminées de Fe3ONi à textures complexes décrites du point de vue cristallographique par des fonctions de sélection des variantes. Les écarts entre la texture simulée et la texture expérimentale constituent un test de validité de l'hypothèse proposée. Nous avons pu ainsi montrer que pour une grande partie de la population des grains, les variantes formées étaient celles qui assuraient la déformation minimale dans le plan de la tôle. Des études systèmatiques de morphologie et de dilatométrie devraient conforter ce résultat

In the phase transformation of the solid state (especially the martensitic ones), the crystallographic texture of the final phase depends on the texture of the initail phase. However, the orientation relations (variants), which are observed in the transformation of the monocrystal, are in general not sufficient to predict the texture of the final phase from the texture of the initial phase. Indeed, many factors such as internal stresses, which are present before the transformation (or caused by the latter), can work towards a selection of variants. In this work we propose a model of texture transformation, which takes into account the selection of variants, by introoducing a variant selection function which describes, the effect of the ''physical fields'' on the transformation from the crystallographic point of view. This analytic expression, which is represented by a convolution integral, makes it possible, under certain conditions, to determine the variant selection function from the functions of the textures of the initial and final phases. So we obtained the variant selection functions from the functions of the texture of Fe3ONi sheets rolled in different conditions. This way of using the midel of transformation enables us to establish a ''catalog'' of variant selection functions which are associated to physical fields and this should make it possible to distinguish, by comparison, the main parameters, which rule the transformation. However, the most direct apllication of this transformation model is the prediction of the texture of the martensitic phase, the texture of the austenitic phase and the variant selection function being known. This model of transformation has also been used to test physical assumptions on the martensitic transformation of samples of rolled Fe3ONi sheets with complex textures, which are described from the crystallographic point of view by variant selection functions. The differences between the simulated texture and the experimental one constitute a test of validity of the proposed assumption. Thus we showed that for a large part of the grain population, the formed variants were those, which ensure the minimal deformation in the sheet plane. Systematical studies of morphology and dilatometry should confirm this result