Apport des techniques d'analyse locale EBSD et AFM à l'étude de l'émergence des bandes de glissement induites par fatigue dans l'acier inoxydable 316L : influence de couches minces

Contribution of local technique analysis EBSD and AFM being studied of the emergence of the slip bands induced by fatigue in stainless steel 316L : influence of thin films

• Auteur / Autrice : Laurent Sabatier
• Direction : José Méndez, Patrick Villechaise
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides et matériaux
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fatigue

Acier inoxydable austénitique

Microscopie à force atomique

Oxydation

Traitements de surface

Résumé

Cette thèse vise à évaluer ce que les techniques d'analyses locales récentes que sont l'EBSD et l'AFM permettent d'apporter dans l'étude des conditions de déformation et d'endommagement en surface d'un acier inoxydable 316L sollicité en fatigue (LCF). Une première partie concerne la caractérisation de la structure fine des bandes de glissements produites au cours du cyclage. La morphologie des extrusions-intrusions y est étudiée à l'échelle nanométrique (AFM) en relation directe avec les configurations cristallographiques locales (EBSD). L'influence de l'air ambiant y est étudiée par comparaison avec des résultats établis sous vide. Une seconde partie porte sur les effets induits par deux couches minces influant sur les processus d'émergence des bandes de glissement : un film (0,1æm) de NiTi de structure amorphe ayant des effets bénéfiques sur la durée de vie du 316L et une couche d'oxydes produite à haute température dont les caractéristiques dépendent de l'orientation des grains du substrat.

The local surface deformation damage processes induced by fatigue (LCF) in the 316L stainless steel have been analysed by coupling the two recent Electron Back Scattering Diffraction and Atomic Force Microscopy techniques. A first part relates to the fine structures of persistent slip bands : the morphology of the extrusions-intrusions is studied at a nanometric scale (AFM) in direct relationship with the local cristallographic configuration (EBSD). The influence of the ambient air is studied by comparison with results established in vacuum. The second part concerns the effects induced on the emergence of slip bands by two coatings : an homogeneous and amorphous thin NiTi film (0. 1 æm) known to increase the fatigue life of the 316L and an oxide layer produced at 600ʿC whose characteristics depend on the orientation of the grains of the substrate.