Mécanismes d'évolution de texture au cours du recuit d'alliages de zirconium et de titane

Mechanisms of texture evolution during annealing of Zr and Ti alloys

• Auteur / Autrice : François Gerspach
• Direction : Francis Wagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 17/12/2007
• Etablissement(s) : Metz
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LETAM - Laboratoire d'étude des Textures et Application aux Matériaux - FRE 3143
• Jury : Président / Présidente : Julian Driver
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Barberis, Nathalie Bozzolo, Laurent Legras, Dimitri Molodov, Hélène Regle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Joints de grains

Anisotropie

Titane -- Alliages

Zirconium -- Alliages

Mots clés libres

Laminage croisé

Joint de grain

Texture

Anisotropie

Résumé

Le zirconium et de titane sont des métaux de structure hexagonale. Ils présentent donc une plus faible symétrie cristalline que les métaux usuels (Fer, Aluminium,...) et par conséquent une anisotropie de propriété très marquée. Malgré cette forte anisotropie et les applications exigeantes dans lesquelles sont employés leurs alliages, les mécanismes de recristallisation et de changement de texture dans ces métaux ont été peu étudiés en comparaison de leurs homologues cubiques. L'étude de l'évolution de texture au cours du recuit après différents chargement initiaux nous a permis d'établir les mécanismes d’évolutions de texture dans le Zirconium. Nous avons notamment montré que pour des faibles taux de déformation en laminage croisé, la texture de recristallisation évolue très vite, en raison de la distribution d'orientation spécifique des germes dans la microstructure initiale, après laminage transverse, la texture évolue également rapidement en raison d'une corrélation entre énergie de déformation et orientation, qui accroît l'effet de la croissance orientée, de plus, les mécanismes de changement de texture au cours de la croissance normale et anormale des grains ont été élucidés, notamment grâce à l’utilisation de simulations numériques (type Monte-Carlo)

Zirconium and Titanium are hexagonal metals. Thus, they have a weaker symmetry than cubic metals, and a stronger crystalline anisotropy. Despite this strong anisotropy, the fundamental mechanisms of the texture evolution of these metals has not been deeply investigated yet. We studied here the texture and microstructure evolution during annealing after several conditions of deformation, and showed that : slow texture change is expected in grain growth after severe rolling, because of oriented growth rapid texture change after low reductions is due to oriented nucleation transverse rolling gives rise to a correlation between orientation and stored energy in the deformed material, which also induces fast texture changes. These mechanisms have been explained on the basis of microstructure specificities. In addition, texture evolution during normal and abnormal grain growth have been studied in details, and moddeling was used to confirm some hypotheses on boundary mobility anisotropy