Thèse soutenue

Modélisation du champ de phase du couplage entre évolution microstucturale et propriétés mécaniques

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Auteur / Autrice : Maeva Cottura
Direction : Yann Le BouarAlphonse Finel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les transformations de phase à l’état solide dans les alliages conduisent à une large variété de microstructures à l’échelle mésoscopique. Dans le cadre d’une modélisation Champ de Phase, nous analysons l’influence des forces motrices mécaniques i. E. D’origine élastique et plastique, sur l’évolution microstructurale dans les alliages. Un développement majeur réalisé dans ce travail est la prise en compte, à une échelle continue, des phénomènes de confinement de la plasticité lors de l’évolution microstructurale. Cet objectif est atteint grâce au couplage d’un modèle de Champ de Phase à un modèle de viscoplasticité isotrope de type second gradient, issu de la mécanique des milieux continus généralisés. Nous avons ensuite amélioré la description de la plasticité à l’aide d’un modèle anisotrope basé sur des densités de dislocations. L’application première de ce modèle couplé concerne l’étude de l’évolution microstructurale des superalliages base Ni, notamment la mise en radeaux se produisant au cours du fluage du matériau. Les modèles permettent de décrire le changement de comportement mécanique des couloirs de phase γ lorsque leur largeur évolue. Toutefois, dans le cadre du fluage [100], les conséquences de ce phénomène sur l’évolution morphologique sont modérées. Enfin, un modèle de Champ de Phase a été développé pour étudier la croissance de précipités aciculaires tels que ceux observés dans les alliages de titane, caractérisés par des structures dites de Widmanstätten. Nous montrons qu’une forte anisotropie élastique permet d’expliquer l’obtention d’un régime de croissance stationnaire lors d’un recuit isotherme.