Dynamique de formation de réseaux cellulaires en solidification dirigée d'́alliages binaires

par Yakouba Dabo

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Bernard Billia.

Soutenue en 2001

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à la dynamique des réseaux cellulaires en solidification dirigée d'alliages binaires massifs: Bi-1%pds Sb et Al-l,5%pds Ni. Sur l'alliage Bi-l%pds Sb, l'évolution de la morphologie du front de solidification est étudiée par la méthode PID (Peltier Interface Démarcation) de marquages Peltier ce qui a nécessité l'analyse préalable des microségr égations induites dans le solide par ces marquages. Le rôle fondamental de la cinétique de croissance sur ces microségrégations, en particulier dans les tout premiers instants des impulsions électriques, est mis en évidence. Par PID, nous avons ensuite suivi l'évolution de la microstructure interfaciale après la déstabilisation morphologique du front plan. L'analyse des premiers stades de la déstabilisation montre l'existence d'une double périodicité. Avec le temps, une microstructure formée de cellules partiellement facettées (facettes entre sommets et creux rugueux) se développe. Des phénomènes d'instabilité des cellules sont observés, notamment sur les facettes. L'origine de ces instabilités est discutée en considérant l'étalement des marches cristallines. Par une étude comparée d'échantillons d'Al-l,5%pds Ni solidifiés sur l'erré et en microgravité nous montrons que la convection est à l'origine d'une forte distorsion du front dans les échantillons élaborés au sol. . .


  • Résumé

    This thesis is devoted to the study of cellular array dynamics, during directional solidification of binary alloys in bulk samples: Bi-lwt%Sb and Al-l,5wt% Ni. On Bi-Iwt% Sb alloys, a preliminary analysis is carried ont on solute microsegregation induced by PID (Peltier interface demarcation). Then, the evolution of solidification microstructure is investigated The fondamental role of interface kinetics on thermoelectric demarcation is established in particular during the first instants of the electric pulse. Using PID, we analyze the evolution of interface microstructure following the morphological destabilization of the planar front. During the first stages of this destabilization. We observe the existence of two wavelengths. Progressively, a partially faceted cell array (facet linked by rough tops and bottoms) develops. Cell instabilities are observed specially on facets The origin of these instabilities is discussed in the framework of thé spreading out of crystalline steps along the facets. By a comparative study of AI-l,5wt% Ni alloys solidified on ground and in microgravity we show that convection is at the origin of a strong distortion of the solidification front in ground-based samples. . .

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Informations

  • Détails : 135 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences - Inspé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T 2828
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