Thèse soutenue

Influence de la température et du trajet de chargement sur les transitions volume/surface des métaux cubiques à faces centrées
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Auteur / Autrice : Pierre-Antoine Dubos
Direction : Eric Hug
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux et des structures
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Caen
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Hug

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le comportement mécanique du cuivre et du nickel polycristallins de haute pureté est étudié en fonction du nombre de grains dans l’épaisseur à l’aide d’essais mécaniques. La caractérisation des effets de taille est réalisée sur des échantillons d’épaisseur constante (t = 500 µm) et de tailles de grains d variables. Dans un premier temps, ces différentes microstructures sont caractérisées par EBSD. Dans un deuxième temps, l’influence du trajet de chargement sur ces effets de taille est examinée à température ambiante à l’aide d’essais de traction et d’essais Nakazima. Lorsque le rapport t/d est réduit en deçà d’une valeur critique, le comportement mécanique montre un fort adoucissement. Cette modification intervient à partir d’un certain niveau de déformation plastique fortement dépendant du mode de sollicitation. Dans un troisième temps, le comportement mécanique est étudié en traction à des températures comprises entre -70 °C et 200 °C, afin de comprendre si une mise en forme en température peut minimiser cette modification du comportement. Pour chaque température l’effet de la taille de grains est étudié avec la loi de Hall-Petch et la modification de l’écrouissage avec le formalisme de Mecking-Kocks. L’analyse de ce formalisme couplée à des analyses de structures de dislocations par MET et à des simulations numériques permettent de discuter sur l’origine de la transition polycristal/multicristal, à travers la mise en place d’effets de surface. La comparaison entre le cuivre et le nickel amène à une discussion sur l’influence de l’énergie de faute d’empilement sur les mécanismes de déformation.