Dissertations / Theses on the topic 'Texture de recristallisation'
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Zhu, Kangying. "Etude des mécanismes de déformation et de recristallisation dans un alliage de zirconium." Paris 13, 2006. http://www.theses.fr/2006PA132021.
Abstract:
Plusieurs techniques expérimentales complémentaires et multiéchelles ont été employées. L’évolution de la microstructure et de la texture cristallographique de l’alliage Zr-2Hf en fonction du taux d’écrouissage a été interprétée à partir de l’identification des modes de déformation activés. L’évolution des textures globale et locale pendant les stades successifs de la recristallisation a été analysée. L’apparition de la composante de texture {0001}< > pendant la recristallisation primaire ne peut pas être attribuée à une énergie stockée nettement inférieure dans les grains possédant cette orientation. La formation et la croissance privilégiée des germes d’orientation {0001}< > peut être expliquée par la forte mobilité d’un joint de grain particulier correspondant à un plan de coïncidence du réseau hexagonal. La croissance des grains d’orientation {0001}< > pendant le stade de croissance normale du grain est liée à l’existence d’une énergie de déformation plastique résiduelle plus faible.
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Piekos, Kristian. "Modéllisation de la recristallisation dans les métaux : prévision des cinétiques et des évolutions des texture et de microstructure." Paris 13, 2006. http://www.theses.fr/2006PA132011.
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Bertrand, Drira Chloé. "Optimisation de la texture de catalyseurs zéolithiques pour l'oligomérisation des oléfines." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2014. http://www.theses.fr/2014ENCM0002/document.
Abstract:
Depuis quelques années la demande en gazole dépasse la production des raffineries européennes et inversement pour les essences. L'objectif de cette thèse est de valoriser l'excédent d'essences et de satisfaire la demande en diesel en utilisant le procédé d'oligomérisation des oléfines. Nous nous sommes intéressés à l'oligomérisation du pentène qui, au contact d'un catalyseur solide acide, s'oligomérise en molécules plus lourdes de 10 à 25/30 atomes de carbone. Nous avons choisi les zéolithes et la mordénite en particulier comme catalyseur de la réaction. Afin d'améliorer le transport des molécules aux sites actifs nous avons modifié la texture des mordénites par la création d'un réseau secondaire de mésopores au sein de leurs cristaux, en utilisant deux traitements post-synthèse différents : la dessilication et la recristallisation. La dessilication génère des mésopores intra et inter-cristallins (de 10 nm à 100 nm de diamètre) par dissolution partielle de la zéolithe en présence d'une solution basique. La recristallisation conduit à une mésoporosité organisée et monodispersée en taille (petits mésopores de 4 nm) grâce à l'utilisation d'un agent structurant sous conditions hydrothermiques. Nous avons ainsi obtenu des mordénites micro-mésoporeuses de texture, porosité et acidité différentes en fonction du traitement appliqué. Finalement, après l'élaboration du micro-pilote expérimental, nous avons comparé les performances de nos catalyseurs optimisés de mordénites micro-mésoporeuses à celles des catalyseurs de référence (conversion, stabilité, sélectivité, rendement en oligomères C15-C20+, degré de branchement des produits) afin d'établir les relations structure-acidité-performances catalytiques. Nous avons mis en évidence l'impact positif de l'insertion de mésopores dans le catalyseur sur la conversion, la stabilité et le rendement en oligomères C15-C20+. Une méthodologie de caractérisation du degré de branchement des produits de réaction a également été mise au point pour compléter l'analyse des performances catalytiquesRecently the demand in diesel has been exceeding the production of European refineries and, inversely for gasoline. The objective of this thesis is to increase the value of the gasoline excess and meet the demand in diesel using the olefin oligomerization process. We focused on the oligomerization of pentene, which can transform into heavier molecules from 10 to 25/30 carbon atoms in contact with a solid acid catalyst . We chose zeolites as catalysts and more specifically mordenite. To improve the molecular transport to the active sites we have modified the mordenite texture by creating a secondary mesoporous framework inside the crystals, using two different post-synthesis treatments: desilication and recrystallization. Desilication treatment generates intra and inter-crystalline mesopores (from 10 nm to 100 nm diameter) by partial dissolution of the zeolite in the presence of a basic solution. Recrystallization creates a well-organized mesoporosity with a uniform diameter (small mesopores of 4 nm) due to the use of an organic template of mesopores under hydrothermal conditions. Starting from the same parent mordenite we obtained micro-mesoporous mordenites with different textures, porosity and acidity properties depending on the treatment. Finally, after the development of the experimental pilot, we compared the performance (conversion, stability, selectivity, yield in oligomers C15-C20+, branching degree of the products) of our optimized catalysts of micro-mesoporous mordenite with some reference catalysts in order to establish relations between structure-acidity and catalytic performance. We highlighted the positive impact of the introduction of mesopores in the catalyst on the conversion, stability and yield in oligomers C15-C20+. A methodology to characterize the branching degree of the products has also been developed for completing the analysis of catalytic performances
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Hary, Benjamin. "Compréhension et modélisation de l'influence du taux de renforts et de la texture de déformation sur la recristallisation des aciers ODS ferritiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS339/document.
Abstract:
Les aciers renforcés par dispersion d’oxydes (ODS) sont envisagés comme matériaux de gainage pour les réacteurs à neutrons rapides au sodium. Ils présentent de très bonnes propriétés mécaniques, notamment en fluage, du fait de la présence des nano-renforts ainsi qu’une résistance au gonflement élevée de par leur matrice ferrito-martensitique. La gamme de fabrication des ODS ferritiques est complexe et génère une forte texture morphologique et cristallographique. Les microstructures doivent donc être recristallisées mais cette recristallisation est très souvent hétérogène et difficile à maitriser. Cette étude vise à améliorer la compréhension des mécanismes de recristallisation qui dépend fortement du taux de renforts incorporé et de la déformation appliquée. Dans ce but, l’élaboration de nuances modèles avec différents taux de renforts a été réalisée et des caractérisations multi-échelles (EBSD, DNPA, DSC) ont été effectuées. Il est apparu que la nature chimique des nano-oxydes influence fortement la stabilité des microstructures et leur capacité à restaurer après consolidation. Ces travaux ont également permis de mettre en évidence l’étroite relation entre le chemin de déformation à froid, la distribution de l’énergie stockée et la microstructure après recristallisation. Lorsque le traitement thermomécanique est optimal, des microstructures recristallisées homogènes et peu texturées peuvent être obtenues. Il est aussi apparu que la diminution du taux de renforts ne permet pas de faciliter clairement la recristallisation des ODS. Le développement d’un modèle numérique Monte Carlo pour simuler la croissance de grains et la recristallisation en présence de particules a permis d’aider à la compréhension des mécanismes. De plus, une analyse des propriétés en traction des différents états métallurgiques a montré que la recristallisation améliorait nettement la ductilité à chaud sans diminuer significativement les résistances mécaniques. Les résultats obtenus sur matériaux modèles ont permis de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la recristallisation des ODS et d’analyser les gammes de fabrication actuelles des tubes ODS. Diverses optimisations possibles sont discutées à la lumière des résultats obtenusOxide dispersion strengthened steels are considered as cladding materials for Sodium Fast Reactor. Due to the nano-precipitates incorporated within the microstructure, their mechanical properties are very high, especially under creep loading. Moreover, the ferritic-martensitic lattice gives ODS steels a remarkable swelling resistance under radiation. The manufacturing route of ferritic ODS steels is complex and induces a strong morphologic and crystallographic texture. The microstructure needs to be recrystallized but this recrystallization is often heterogeneous and difficult to control. In this framework, this investigation aims at achieving a better understanding of the recrystallization mechanisms in ODS steels that strongly rely both on the nano-oxydes concentration and the applied deformation. Thereby, several model grades with various concentrations of oxydes were elaborated and characterized at different scales (EBSD, SANS, DSC). It appears that the chemical composition of the nano-oxydes strongly influence the microstructure stability and its ability to recover after consolidation. Throughout this study, the strong relationship between the cold-deformation path, the stored energy distribution and the recrystallized microstructure has been highlighted. When the thermo-mechanical treatment is optimal, homogeneous recrystallized microstructures weakly textured can be achieved. Experiments also showed that decreasing the nano-oxydes concentration does not clearly favor recrystallization. Monte Carlo modelling was performed to simulate grain growth and recrystallization in the presence of second phase particles and the simulations helped to identify the mechanisms that occur experimentally. Furthermore, the tensile properties of different metallurgical states were investigated and it came out that the recrystallization notably increases the ductility at high temperature without significantly affecting the yield strength. The results obtained on model materials allowed to achieve a better understanding of the mechanisms implied in the recrystallization process of ODS steels. Several possible optimizations to the current manufacturing route are discussed from the conclusions of this study
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Yazidi, Samir. "Influence du caractère de spécialité des joints de grains sur la texture granulaire et la texture de joints dans l'oxyde de nickel." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112155.
Abstract:
Le but de cette étude est de déterminer si les propriétés intrinsèques des joints spéciaux et des joints généraux peuvent influencer des caractéristiques telles que la texture granulaire et la texture de joints au cours du grossissement granulaire dans un matériau polycristallin. Trois paramètres sont particulièrement importants :Le diamètre granulaire moyen, qui est l’indicateur de la force motrice résiduelle responsable du grossissement granulaire- la vitesse de croissance granulaire moyenne, puisque le critère de mobilité des joints est un facteur de discrimination du comportement des joints, et intègre l'influence des impuretés ;- le caractère de spécialité des joints, qui est le critère de classification des joints. Pour étudier l'influence des deux premiers paramètres, environ 250 joints, appartenant à plusieurs échantillons obtenus par oxydation de nickel dans diverses conditions ont été caractérisés. En l'état actuel des examens, les résultats ne semblent pas indiquer que le caractère de spécialité des joints affecte la texture granulaire ou la texture de joints d’une manière significative. Cette conclusion s'explique du tait des contraintes topologiques qui règnent dans un polycristal libre de contraintes externesThe purpose of this study is to verity whether the intrinsic properties of special and general grain boundaries (GB) may influence such characteristics as grain texture and grain boundary texture, during grain growth process in a polycristalline material. Three parameters are of importance: -average grain diameter which is an indicator of the residual driving force responsible for grain growth; -average grain growth rate, since GB mobility is a discriminative factor for special and general GB behavior and is a function of impurity conten; -specialness character Of the GB's which allows their classification. In order to examine the influence of the first two parameters, about 250 GB's belonging to several samples prepared by oxidation of nickel in various conditions, were characterized. The data which were obtained up to now do not seem to indicate that the specialness character of the, grain boundaries influences significantly grain texture or GB texture. This conclusion can be explained by topological requirements relative to a polycrystal tree of external stresses
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Dewobroto, Natanael. "Etude de l'évolution de texture lors de la recristallisation et de la croissance de grains d'alliages de titane et de zirconium." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Dewobroto.Natanael.SMZ0412.pdf.
Abstract:
L'objectif est d'identifier les mécanismes qui régissent l'évolution de la texture et de la microstructure du titane commercialement pur (T40) et du zirconium (Zr702) et d'établir des relations entre les phénomènes survenant pendant la déformation, la recristallisation et la croissance de grains. Cette étude est basée sur la caractérisation expérimentale en utilisant des outils de caractérisation: DRX, MEB-EBSD et MET. C'est une étude détaillée de caractérisation de la texture et de la microstructure depuis l'état déformé jusqu'à la phase de croissance de grains. L'évolution des textures globales du titane et du zirconium sont similaires lors du laminage et du recuit. Le changement de texture pendant le recuit provient surtout de la phase de croissance de grains. La recristallisation atténue légèrement la texture de laminage (maxima restent à {Phi1=0° PHI Phi2=0°}). Les différences sur le comportement de déformation génèrent ensuite des différences sur les mécanismes de recristallisation. La germination du T40 et du Zr702 sont du type non-orientée. La croissance faiblement orientée depuis la recristallisation favorise le développement de la composante {Phi1=0° PHI Phi2=30°} qui devient majoritaire à la fin de la croissance de grains. La microstructure du T40 se développe par la croissance normale de grains pour le recuit à 600, 700 et 800°C et les paramètres de cinétique sont déterminés. Le Zr702 montre une cinétique de croissance normale de grains assez lente due aux précipités qui sont aussi responsable de la croissance anormale de grains pour des traitements plus longs à 800°C (qui favorise des orientations avec des angles PHI proche de 0°)The objective is to explain mechanisms leading to texture change during annealing for commercially pure Ti (T40) and a zirconium alloy (Zr702) by making relationships between phenomena occurred during deformation, recrystallization and grain growth. In this experimental study, X-Ray goniometry SEM-EBSD and TEM were used to give complete descriptions on microstructure and texture evolution from deformed state until grain growth stage. Texture evolution for both materials are similar during cold rolling and annealing. Texture changes mainly during grain growth. Recrystallization changes slightly the rolling texture (maxima at {Phi1=0° PHI Phi2=0°}. Different deformation behaviors of both materials during cold rolling give differences in recrystallization mechanisms. T40 and Zr702 showed a not oriented nucleation. The slight growth selection since recrystallization stage develops the texture component {Phi1=0° PHI Phi2=30°} which becomes main component at advanced stage of grain growth. T40 evolves by normal grain growth for annealing temperature at 600, 700 and 800°C. Grain growth kinetics parameters for T40 were determined. Zr702 showed lower grain growth kinetics due to precipitates which are also the responsible for abnormal grain growth when heat treatments were done for long time at 800°C
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Mavrikakis, Nikolaos. "Effect of nano-segregation of tin on recrystallisation and grain growth in automotive steels." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0545.
Abstract:
Cette thèse étudie l'effet de la ségrégation des solutés d’étain sur la formation de la texture de recristallisation dans les alliages ferritiques. La diffraction d’électrons rétrodiffusés (EBSD) et la sonde atomique tomographique ont été utilisées pour étudier respectivement le développement de la texture et la ségrégation locale des atomes de soluté. Des mesures d’EBSD in situ révèlent que l'hétérogénéité de la déformation dans la microstructure laminée à froid est un facteur crucial pour l’évolution au cours du recuit ultérieur, en particulier dans les alliages ternaires Fe-Si-Sn. L’ajout d’étain s'est avéré avoir un effet profond sur la texture de recuit. Il a été montré que Sn affecte principalement les phénomènes de recuit par interaction soluté-dislocation et ségrégation aux joints de grains. Des observations directes par sonde atomique tomographique à chaque étape de la recristallisation est discuté et un effet fort au stade de la germination de la recristallisation est mis en évidence. La sonde atomique tomographique combinée à la modélisation atomistique de la ségrégation à l’équilibre a permis de conclure que la ségrégation dépend de la désorientation. Néanmoins, la ségrégation du soluté dans les joints de grains à grand angle (joints de grains spéciaux et généraux) s'est avérée indépendante de leurs caractéristiques géométriques. Enfin, le développement de la texture peut s’expliquer par la théorie de la nucléation orientée de la recristallisation, alors que la présence de certaines interfaces mobiles pourrait également contribuer à la croissance orientée de certains grains recristallisésThis Ph.D. thesis investigates the effect of Sn solute segregation on the formation of recrystallisation texture in ferritic alloys. Both electron back-scatter diffraction and atom probe tomography were used to investigate the texture development and the local solute segregation respectively. In-situ electron back-scatter diffraction reveals that the strain heterogeneity in the deformed microstructure is a crucial factor for subsequent annealing, especially in the solute added alloys. Solute was found to have a profound effect on the annealing texture. Mainly, Sn was shown to affect the annealing phenomena via solute-dislocation interaction and grain boundary segregation. Direct observations with atom probe tomography reveal and quantify the levels of segregation at grain boundaries during the development of the recrystallised microstructure. The role of segregation at each stage of recrystallisation is discussed and a strong effect at the recrystallisation nucleation stage is suggested. Atom probe tomography results in combination with atomistic modelling of equilibrium segregation, concluded that the segregation depends on the misorientation. Nonetheless, the solute segregation in high-angle grain boundaries was found to be independent of their geometric characteristics (i.e. general, special grain boundaries). Finally, texture development could be explained in terms of the oriented nucleation theory of recrystallisation, while the presence of some mobile interfaces may subsequently also contribute in the oriented growth of some recrystallised grains
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HENRY, JEAN. "Influence de l'etat de precipitation sur la formation de la texture de recristallisation dans un acier sans interstitiel microallie au niobium." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112139.
Abstract:
Dans ce travail on etudie l'influence de l'etat de precipitation sur la texture de recristallisation d'un acier sans interstitiel microallie au niobium. Par des traitements thermomecaniques appropries, on obtient trois types d'echantillons initiaux qui ont la meme taille de grain, la meme texture, la meme fraction volumique de carbures. Seule la taille moyenne des carbures, donc la distance moyenne lambda entre carbures, varient. Apres laminage a froid, l'intensite de la texture augmente lorsque lambda diminue. Ce phenomene est probablement lie a une deformation devenant plus homogene avec la diminution de lambda. Au cours du recuit, certaines evolutions sont identiques independamment de la valeur de lambda: l'energie stockee diminue plus rapidement pour les zones dont l'orientation appartient a la fibre gamma que pour celles ayant d'autres orientations. La texture des grains recristallises est la meme dans le cas d'un faible taux de recristallisation et apres recristallisation complete: il s'agit d'une fibre gamma. Ces resultats prouvent que quelque soit l'etat de precipitation, la texture de recuit se forme par germination orientee. En revanche, la cinetique de recristallisation est ralentie lorsque lambda diminue du fait d'une reduction de la vitesse de germination et de croissance des grains recristallises dans la matrice ecrouie. La prise en compte de ce phenomene et du mecanisme de germination orientee permet d'expliquer que l'intensite de la fibre gamma en fin de recristallisation augmente lorsque lambda croit
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Dewobroto, Natanael Wagner Francis. "Etude de l'évolution de texture lors de la recristallisation et de la croissance de grains d'alliages de titane et de zirconium." Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2004/Dewobroto.Natanael.SMZ0412.pdf.
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Chhann, Sorphal. "Etude de la recristallisation de l'Invar (alliage Fe-36%Ni) déformé par laminage asymétrique." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112105.
Abstract:
Dans cette étude, nous nous intéressons au développement de la texture de recristallisation de l'invar déformé par laminage asymétrique. Nous caractérisons à différentes échelles la texture et la microstructure du matériau après une réduction d'épaisseur de 83% en utilisant la diffraction des rayons X et des neutrons, la microscopie électronique à balayage associée à la diffraction des électrons rétrodiffusés (Electron Back Scattered Diffraction, EBSD) et la microscopie électronique en transmission. La microstructure de déformation est constituée de bandes lamellaires avec une sous structure de dislocations enchevêtrées. Il n'y a pas de sous structure cellulaire. La texture de laminage est constituée des composantes classiques de laminage. Cependant, dans les cas du laminage asymétrique unidirectionnel, la texture est tournée d'environ 5- r autour de la direction transverse. Après le recuit, les grains sont plus ou moins équiaxes et la texture recristallisée est composée l'orientation cube et de sa macle. Toutefois, l'acuité de la texture cubique est plus grande en laminag asymétrique qu'en laminage symétrique. En ce qui concerne les microstructures, la restauration se trad rralors par la formation d'une sous structure cellulaire. Les grains cubiques restaurent plus vite que les autr orientations et l'accroissement de la différence d'énergie stockée entre l'orientation cube et la matrice no cube. La différence d'énergie stockée devient alors la force motrice pour la formation de germes par 1 mécanisme de migration de joint de grains induit par la déformation (Strain Induced Boundary Migratio SIBMLn this study, we are interested in the development of recrystallized texture of invar deformed by asymmetrical rolling. The texture and the microstructure have been characterized at different scales using XXray and neutron diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM) associated with Electron Back Scattered Diffraction (EBSD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The deformed microstructure consists of elongated bands with a dislocation network substructure. There is not any cellular substructure. Concerning the texture, classical rolling components are obtained. However, in the case of the one-way asymmetrical rolling, the texture is Iightly turned around the transverse direction. After annealing, the recrystallized grains are more or less equiaxe, and the texture contained a large fraction of the cubic component associated with its twin. For the same thickness reduction, the acuity of the cubic component is larger after asymmetrical rolling than after symmetrical rolling. Concerning the microstructure evolution during annealing, we have observed the evolution of the dislocation networks into cellular substructures. Recovery is faster in the grains with the éubic orientation. As a consequence, the difference in stored energy between grains with the cubic orientation and the other orientation increases and explain the nucleation b Strain Induced Bounda Mi ration SIBM mechanism
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Qiang, Fengming. "Microstructure and texture evolution of high-temperature α phase in TiAl alloy during thermomechanical processing." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0166.
Abstract:
La demande de performances accrues pour les turbines d’avion nécéssitent d’utiliser des alliages TiAl à structure lamellaire (α2+γ) en contrôlant la taille des colonies et l’orientation des lamelles. Comme la structure lamellaire dépend directement de la phase haute température (HT), l'optimisation de la structure lamellaire peut être réalisée en modifiant la phase HT par un traitement thermomécanique adéquat. Dans ce travail, une étude approfondie a été menée sur la phase HT α dans deux alliages TiAl en termes de comportement lors de la déformation, de la recristallisation dynamique (DRX), de la croissance des grains et d'évolution de la texture.Sous compression uniaxiale, la DRX de la phase α se déroule selon un processus de fragmentation continue en trois étapes caractéristiques: ⅰ) déformation des joints de grain initiaux en dentures et formation de sous-joints de flexion symétrique avec axe de désorientation <0001>; ⅱ) Evolution des joints de flexion symétriques en joints de flexion asymétrique avec axe de désorientation <10-1x> ou joints de flexion-torsion avec axe de disorientation <11-2y>; ⅲ) détachement des sous-grains du grain parent et mélange avec les fragments des autres grains par glissement aux joints de grains. Ce processus de fragmentation se produit d’abord dans les régions proches des joints de grain initiaux puis de proche en proche vers l'intérieur des grains. La déformation de la phase α est étroitement liée aux orientations des grains α initiaux. Pour les grains mous, la DRX les transforme complètement pour une déformation macroscopique relativement petite. Les grains durs sont de deux types: ⅰ) grains avec <0001>//LD, pour lesquels l'accumulation de dislocations n’est assistée que par l'accommodation locale des déformations avec les grains α voisins; ⅱ) grains avec <11-20>//LD, pour lesquels l'accumulation de dislocations peut aussi être obtenue par pliage par glissement basal. Ces grains nécessitent une grande contrainte pour accumuler suffisamment de dislocations pour amorcer la DRX. Le comportement mécanique résulte des contributions respectives de la déformation et de la DRX au durcissement et à l’adoucissement. L'évolution de la texture est principalement induite par le glissement des dislocations. Les orientations des grains recristallisés sont largement héritées de celles de leurs parents. Avec la déformation, des orientations de type fibre avec plan basal incliné se sont développées à la fois dans les gros grains retenus (grains durs) et dans les grains formés par DRX (grains mous). Cette texture ne permet pas d’aligner suffisamment les lamelles (α2+γ). Toutefois la compression à chaud produit des grains fins.La microstructure et la texture de la phase après extrusion à chaud dans le domaine de phases (α+β) présentent des caractéristiques différentes. La microstructure extrudée est très hétérogène, comprenant d’une part une population majoritaire constituée à la fois de grains non recristallisés et de petits grains recristallisés avec une texture de fibre <10-10>//ED et d’autre part une population minoritaire de grains ayant subi une croissance anormale avec une texture de fibre <11-20>//ED. Les deux composantes de texture sont bénéfiques pour l'alignement des lamelles. La transformation de phase α → β induite thermiquement interfere avec la croissance anormale des grains pendant le transfert de l'extrusion à la trempe à l'eau, produisant deux types de particules β: i) particules β intergranulaires avec relation d’orientation de type Burger avec leur grain voisin; ii) particules β intragranulaires sans relation d’orientation avec le grain hôte qui correspondent à des particules β intergranulaires qui ont été ensuite envahies par des grains α en croissance anormaleIncreasing demands on modern turbines require (α2+γ) lamellar-structured TiAl alloys with fine colony size and properly aligned lamellae. According to the α → α2+γ phase transformation, the lamellar structure depends directly on the high-temperature α phase. Thus, the lamellar structure optimization could be realized by the modification of high-temperature α phase through thermomechanical processing. In this work, a thorough investigation was conducted on the high-temperature α phase in two TiAl alloys in terms of the deformation behavior, dynamic recrystallization (DRX), grain growth and texture evolution.Under uniaxial compression, the DRX of the α phase is a continuous fragmentation process (CDRX) in three characteristic stages: ⅰ) serrations of grain boundary and formation of symmetrical-tilt boundaries with <0001> disorientation axis near boundary bulging regions; ⅱ) formation of subgrains by evolving symmetrical-tilt boundaries into asymmetrical-tilt boundaries with <10-1x> disorientation axis by absorbing basal dislocations, or tilt-twist boundaries with <11-2y> disorientation axis by rotational movements of the bulged parts; ⅲ) detachment of subgrains from the parent grain with gradually increased misorientation, and mixture with the ones fragmented from other grains by grain boundary sliding. These three processes happened repeatedly from grain boundary regions toward grain interiors until the whole initial microstructure was replaced by the DRXed one. The plastic deformation of the α phase is closely related to the crystallographic orientations of the initial α grains that play an important role in the deformation mechanism and the CDRX progress (softening). For the soft α grains, CDRX was completed quickly at a relatively small macroscopic strain by intragranular dislocation slip. The hard α grains demonstrated two ways: ⅰ) grains with <0001>//LD, in which dislocation accumulation was only assisted by the local strain accommodation with the neighboring α grains from boundary regions; ⅱ) grains with <11-20>//LD, in which dislocation accumulation was achieved by kinking through basal slip and dislocation slip in the boundary regions from incompatible local strain. These grains required large strain to accumulate sufficient dislocations for CDRX. The strain-resolved contribution of the deformation (hardening) and CDRX (softening) result in the specific flow stress states. The texture evolution is mainly induced by dislocation slip. The orientations of the DRXed grains were largely inherited from those of the parents. With the deformation, the tilted basal fiber typed orientations developed in both the retained coarse α and the formed DRXed α grains. The hot compression produces refined α grains but not expected texture to align (α2+γ) lamellae. The microstructure and texture of the α phase during hot extrusion in the (α+β) phase region exhibit different features. The extruded microstructure was very heterogenous, comprising a large population of unRXed α grains and fine primary RXed α grains with <10-10>//ED and a small population of grown α grains with <11-20>//ED. The two texture components are beneficial for lamella alignment. Besides, the thermally-induced α → β phase transformation interweaving with the abnormal α grain growth happened during the transition from extrusion to water-quenching, producing two types of β particles: i) intergranular β particles with the Burger OR with their neighboring α grain; ii) intragranular β particles without the OR with the hosts from the intergranular β ones after being swallowed by the abnormally grown α grains
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Miszczyk, Magdalena Maria. "Microstructure and texture evolution during annealing of plane strain compressed fcc metals." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00904405.
Abstract:
The present research program is a renewed attempt at explaining the transformation mechanisms. The experimental investigations has focused on a model analysis of transformations which occur in single crystals, with stable orientations, i.e. Goss{110}<001> and brass{110}<112>, the deformation is carried out by channel-die compression to simulate the rolling process of thin sheets. Next, the samples were annealed at temperatures of primary recrystallization. The analysis of crystallographic transformations was conducted on metals from a wide spectrum of stacking fault energy: low - Cu-2%Al, average- Cu and Ni to high Al and Al-1%Mn. At work were analyzed the mechanisms controlling the initial stages of recrystallization. Detailed analysis of disorientation across the recrystallization front clearly showed that the initial grain orientations were not accidental. The axes of disorientation in the relationship across the front of recrystallization were near normal in {111} planes, but only sporadically covered with the <111> direction. The distribution of the recrystallization angle rotation in relation to the preferences presented through the formation of two maxima values near 30 ° and 45-55 °.
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Ateba, Betanda Yanick Blaise Olivier. "Formation de la l'hypertexture Cube {100}<001> dans les alliages cubiques à faces centrées." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS001.
Abstract:
Les substrats métalliques ont été élaborés par des traitements thermomécaniques (laminages et recuits)sur des alliages Fe48%Ni et Ni5%W dans le but d'obtenir une hypertexture Cube indispensable à l'épitaxie de l'YBaCuO et du silicium dans la fabrication des câbles supraconducteurs et des cellules photovoltaïques à couches minces. Le rôle des éléments d'alliages tels que le soufre et le niobium sur la recristallisation et la formation de l'hypertexture Cube a été étudié dans le Fe48%Ni. Il a été montré que l'ajout du soufre favorise le développement de la texture Cube alors que l'ajout du niobium empêche la formation de la texture Cube. Le soufre se combine avec le Mn pour former les précipités MnS qui contribuent à l'augmentation de la différence d'énergie stockée entre l'orientation Cube et les orientations de laminage à froid (ECube/autres) quand le soufre augmente. Ce gap d'énergie explique explique l'acuité de la texture Cube avec l'ajout du soufre. Contrairement au soufre, l'ajout du niobium empêche la formation de la texture Cube, ce résultat s'explique par le fait la différence d'énergie stockée entre l'orientation Cube et les orientations de laminage diminue avec l'ajout du niobium. Pour expliques tous ces résultats, les analyses de microstructures et textures ont été faites par la technique EBSD et l'énergie stockée a été estimée à partir de la diffraction des neutrons sur les états déformésSubstrate tapes were prepared by cold rolling and annealing of a Fe48%Ni and Ni5%W alloys in order to obtain Sharp Cube {100}<001> oriented substrate for photovoltaic thin films and superconductor cables in particular.The effect of microalloying elements sulfur and niobium on recrystallization and sharp Cube formation was studied in Fe48%Ni. It was shown that the addition of sulfur promotes the formation of Cube grains while the addition of niobium prevents the Cube grains formation. Regarding sulfur, it combines with manganese to form the MnS precipitates wich increases the stored energy difference between Cube component and others cold rolled components ECube/other when sulfur is added. This stored energy difference explains the sharpness of the Cube texture when sulfur is added. On the contrary the niobium microalloying element addition prevents the formation of Cube grains. This could be explained by the fact that stored energy of cold-rolled components decreases with the addition of niobium and thus decreases Cube grains fraction when niobium is added. In order to explain these results, the development of Cube texture during recrystallization has been investigated in detail by EBSD, furthermore, the effect of stored energy has been studied by carrying out neutron diffraction measurements on the deformed states
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Monnet, Ghiath. "Caractérisation de l'énergie stockée par diffraction des rayons X dans les multicristaux de cuivre : effet sur la recristallisation statique." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00426731.
Abstract:
Le rôle de l'énergie stockée dans le processus de recristallisation est mal connu. D'une part, cet énergie est difficile à caractériser expérimentalement, de fait de sa faible magnitude, hétérogénéité et de son caractère irréversible. D'autre part, la complexité phénoménologique du processus ne permet pas de déterminer facilement l'effet de chacun des facteurs physiques. Nous nous sommes attaché dans cette thèse à mettre en place une technique de mesure précise de cette énergie et une démarche expérimentale permettant d'isoler son rôle sur les mécanismes de recristallisation. Ainsi, nous avons utilisé la technique de diffraction monochromatique à haute résolution pour enregistrer les profils de diffraction de mono et multicristaux de cuivre laminés à environ 35%. La résolution physique du diffractomètre, inférieure à 10-4, permet d'éviter la déconvolution hasardeuse du spectre initial d'émission. Les modèles récents d'analyse de profils fournissent, à partir de la transformée de Fourrier, la densité de dislocations ainsi que le rayon d'écrantage extérieur, c'est-à-dire les deux facteurs nécessaires pour le calcul de l'énergie stockée. A taux de laminage égal, nous avons observé une forte variation de la densité de dislocations (entre 7 à 121014 m-2) en fonction de l'orientation cristallographique, alors que le rayon d'écrantage reste sensiblement le même. Une fois l'énergie stockée caractérisée, nous avons étudié son effet sur la recristallisation statique au moyen de recuits isochrones de 15 min, visant à déceler la température critique de recristallisation. A cette température, par définition, de nouveaux grains recristallisés doivent être présents, sans pour autant envahir tout l'échantillon. Nos résultats révèlent la forte influence de l'énergie stockée sur cette température : une augmentation de 47 % de l'énergie entraîne une chute de 210° de température critique. Par analyse des rotations cristallographiques, nous avons aussi identifié le maclage comme mécanisme principal de génération de nouvelles orientations.
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Mavrikakis, Nikolaos. "Effect of nano-segregation of tin on recrystallisation and grain growth in automotive steels." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0545.
Abstract:
Cette thèse étudie l'effet de la ségrégation des solutés d’étain sur la formation de la texture de recristallisation dans les alliages ferritiques. La diffraction d’électrons rétrodiffusés (EBSD) et la sonde atomique tomographique ont été utilisées pour étudier respectivement le développement de la texture et la ségrégation locale des atomes de soluté. Des mesures d’EBSD in situ révèlent que l'hétérogénéité de la déformation dans la microstructure laminée à froid est un facteur crucial pour l’évolution au cours du recuit ultérieur, en particulier dans les alliages ternaires Fe-Si-Sn. L’ajout d’étain s'est avéré avoir un effet profond sur la texture de recuit. Il a été montré que Sn affecte principalement les phénomènes de recuit par interaction soluté-dislocation et ségrégation aux joints de grains. Des observations directes par sonde atomique tomographique à chaque étape de la recristallisation est discuté et un effet fort au stade de la germination de la recristallisation est mis en évidence. La sonde atomique tomographique combinée à la modélisation atomistique de la ségrégation à l’équilibre a permis de conclure que la ségrégation dépend de la désorientation. Néanmoins, la ségrégation du soluté dans les joints de grains à grand angle (joints de grains spéciaux et généraux) s'est avérée indépendante de leurs caractéristiques géométriques. Enfin, le développement de la texture peut s’expliquer par la théorie de la nucléation orientée de la recristallisation, alors que la présence de certaines interfaces mobiles pourrait également contribuer à la croissance orientée de certains grains recristallisésThis Ph.D. thesis investigates the effect of Sn solute segregation on the formation of recrystallisation texture in ferritic alloys. Both electron back-scatter diffraction and atom probe tomography were used to investigate the texture development and the local solute segregation respectively. In-situ electron back-scatter diffraction reveals that the strain heterogeneity in the deformed microstructure is a crucial factor for subsequent annealing, especially in the solute added alloys. Solute was found to have a profound effect on the annealing texture. Mainly, Sn was shown to affect the annealing phenomena via solute-dislocation interaction and grain boundary segregation. Direct observations with atom probe tomography reveal and quantify the levels of segregation at grain boundaries during the development of the recrystallised microstructure. The role of segregation at each stage of recrystallisation is discussed and a strong effect at the recrystallisation nucleation stage is suggested. Atom probe tomography results in combination with atomistic modelling of equilibrium segregation, concluded that the segregation depends on the misorientation. Nonetheless, the solute segregation in high-angle grain boundaries was found to be independent of their geometric characteristics (i.e. general, special grain boundaries). Finally, texture development could be explained in terms of the oriented nucleation theory of recrystallisation, while the presence of some mobile interfaces may subsequently also contribute in the oriented growth of some recrystallised grains
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Theyssier, Marie-Christine. "Compression plane à chaud de cristaux d'aluminium et d'aluminium-magnésium : de la déformation à chaud à la recristallisation." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG4209.
Abstract:
L'anisotropie des proprietes des toles d'aluminium est fonction des textures et microstructures developpees pendant les differentes etapes de la mise en forme. Pour simuler le laminage a chaud, nous avons deforme en compression plane biencastree a chaud (200ct00c, 0. 1. 5, 10#-#3s#-#10#-#1s#-#1) des cristaux d'al et d'al-1%mg (monocristaux, bicristaux et polycristaux). La texture de deformation a 400c de polycristaux d'al est de type l et celle obtenue pour al-1%mg est a dominante c/s. La deformation non imposee #d#l, #d#t des monocristaux d'orientation l d'al a 400c est inferieure a celle obtenue a 20c (facteur 1/3). Ceci est explique par l'activation d'un glissement non octaedrique 112 aux faibles valeurs du parametre de zener-hollomon z. Pour l'orientation c, c'est le glissement 100 qui est observe a t+00c. Le modele viscoplastique avec introduction de glissements non octaedriques simule correctement ces evolutions. A 400c, pour l'orientation l d'al-mg, le glissement est de type octaedrique et #d#l, #d#t est superieure au cas d'al pur. L'orientation cube al-mg se stabilise a chaud de meme que pour al mais pour de plus faibles valeurs de z. Les cellules de dislocations dans les grains d'al s'organisent en deux familles de blocs de cellules formant un damier sous-structural regulier. Les desorientations locales de bloc a bloc sont alternees le plus souvent autour de dt (pour l, quel que soit alors que pour c et s, peut atteindre 20 pour 1). Dans les grains d'al-mg, les tailles de blocs sont deux fois plus petites et les desorientations locales n'excedent pas 3. En recristallisation, le joint de grain presentant la vitesse de migration la plus grande apres deformation a 400c est le joint cube/s (avantage en mobilite et en terme de difference d'energies stockees dans les deux grains). Le joint s+/s- de type migre aussi par siem mais avec une cinetique plus lente. Une nouvelle orientation proche de cube apparait par recristallisation au joint s/l
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Vigna, Gustavo. "Application des techniques de canalisation d'électrons et de Kossel à l'étude de la texture locale et des contraintes internes de tôles de fer à 3% de silicium." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112052.
Abstract:
Deux techniques ponctuelles d'analyse cristalline, la canalisation d'électrons par aire sélectionnée et les diagrammes de Kossel en réflexion ont été appliquées :1 - à l'étude de l'évolution de la texture locale lors de la recristallisation secondaire de tôles de Fe 3% SI et de celle des caractéristiques des joints de grains entourant un grain (100) [001]. 2 - à la détermination des contraintes résiduelles de ces mêmes tôles. Il a été montré que le grain de Goss a tendance à se développer plus vite au détriment des grains qui ont avec lui une relation d'orientation proche de la coïncidence. La vitesse de migration des joints spéciaux est plus grande que celle des joints généraux, cependant, elle tend à s'uniformiser lorsque la température augmente. Il a été aussi montré que le grain de Goss consomme préférentiellement tes grains appartenant à la composante majeure (111) <112> de la texture de recristallisation primaire, par rapport à ceux de l'orientation (100) <012>, orientation appartenant à la seconde composante de texture (composante comprise entre les orientations (100) <012> et (012) <100>). Par ailleurs nous avons tenté d'évaluer, à l'aide de la technique de Kossel, les contraintes résiduelles de tôles Fe 3%SI à l'état de recristallisation secondaire. Il a été montré que notre dispositif expérimental ne permet pas de déterminer la distance source ponctuelle-film ni la position du centre du diagramme avec la précision nécessaire à l'évaluation de contraintes résiduellesTwo local techniques of crystalline analysis, the Selected Area Electron Channeling Patterns and the Kossel patterns ln reflexion have been applled : 1 - to the study of the local texture evolution during secondary recrystallisation of Fe 3%SI sheets and of the characteristics of grain boundaries surrounding a (110> (0011 grain. 2 - to the determination of residual stresses of these same sheets. Lt has been pointed out that a Goss grain has a tendency to consume more quickly grains which are near a coincidence relationship. The migration velocity of special grain boundaries is higher than the one of general grain boundaries, however it tends to become uniform when temperature increases. It has also been shown that the Goss grain consume preferentially grains belonging to the main component (111) <112> of the prlmary recrystallization texture relative to the minor component (100) <012>. On an other hand we have tried to evaluate with the help of the Kossel technique residual stresses of Fe 3%SI sheets strained after secondary recrystallization. It has been pointed out that our experimental device does not allow to determine with sufficient accuracy neither the distance film-source nor the localisation of the center of the pattern which are necessary for the residual stresses determination
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Chovet, Sauvage Corinne. "Evolution des microstructures et des textures en grande déformation à chaud d'un alliage Al-Mg-Si : caractérisation du mécanisme de recristallisation dynamique continue." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG4210.
Abstract:
L'objectif de cette etude est de caracteriser et d'identifier les mecanismes intervenant lors de la deformation a chaud des alliages d'aluminium, notamment le mecanisme de recristallisation dynamique continue. Elle a ete realisee sur deux nuances d'un alliage al-mg-si presentant des textures initiales differentes. Nous avons choisi trois modes de deformation : la compression uniaxiale, la compression plane bi-encastree et la torsion. La premiere partie de l'etude a consiste a evaluer les heterogeneites de deformation apparaissant en compression plane, a partir d'un modele semi-analytique compare a un calcul par elements finis. Une formule analytique permettant d'evaluer la contrainte d'ecoulement corrigee du frottement a ete elaboree. La deuxieme partie est consacree a l'etude experimentale. On observe un adoucissement important de la contrainte d'ecoulement aux grandes deformations, qui a pu etre attribue a la combinaison de plusieurs facteurs. Les textures de compression et de torsion sont conformes aux resultats classiques de la litterature. La metallographie et la diffraction des electrons retrodiffuses ont permis de determiner une vitesse de migration apparente des joints de grains, de mettre en evidence la formation d'une microstructure en agregat de cristallites et de confirmer la transformation de sous-joints en joints de grains. Aux grandes deformations, les mecanismes de recristallisation dynamique continue et de recristallisation dynamique geometrique semblent agir conjointement. Cette etude a egalement permis de preciser les cinetiques d'evolution de la microstructure vers un etat stationnaire. Enfin, un modele de recristallisation dynamique continue a ete adapte. Il permet de reproduire le comportement de l'alliage
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Bouchara, Daniel. "Elaboration, microstructure et proprietes magnetiques d'alliages de fer a six et demi pour cent de silicium elabores par solidification rapide." Toulouse, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAT0025.
Abstract:
La technique de solidification rapide par le procede de l'ecoulement planaire permet d'elaborer, a l'air, des rubans fer silicium avec exces en silicium, pratiquement impossibles a obtenir par des moyens traditionnels de mise en forme. On discute de l'influence de nombreux parametres experimentaux de la coulee sur la qualite et la geometrie des rubans. La grande flexibilite et la tenue mecanique des rubans, en font un produit pouvant convenir a des applications technologiques. Une faible quantite d'elements metalloides, une maitrise rigoureuse de la recristallisation, en permettant le developpement de la taille des grains et de la texture optimale, conferent a ces rubans, a cinquante hertz, des proprietes magnetiques nettement superieures a celles de toles a grains non orientes (pertes trois fois plus faibles) et qui sont, compte tenu des differences d'epaisseurs, proches des performances des toles a grains orientes. L'incidence de l'ordre atomique sur les proprietes magnetiques a ete etudiee. Ce phenomene est considere a la lumiere d'observations par microscopie electronique de l'evolution de la microstructure et de l'interaction entre les parois de domaines magnetiques et les parois d'antiphase
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Shi, Hailong. "Recrystallization of 2D dimensioned Copper (Cu) foils and graphene nanosheets (GNSs) reinforced Cu matrix laminated composites." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0096.
Abstract:
La recristallisation est le processus des métaux déformés à froid qui se produit lors du traitement thermique. La texture de recristallisation contribue à l'anisotropie des propriétés mécaniques et physiques. Motivés par la minimisation des produits, les matériaux 2D et les composites stratifiés sont de plus en plus demandés pour des applications. Ainsi, à des fins scientifiques et techniques, des recherches sur la recristallisation de tels matériaux sont nécessaires pour comprendre les mécanismes sous-jacents. Dans ce travail, des feuilles de Cu et des composites stratifiés à matrice de Cu renforcé de nanofeuilles de graphène (GNS) avec des épaisseurs de Cu de 10 μm et 30 μm ont été fabriqués. La recristallisation a été étudiée de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique par SEM-EBSD pour l'observation de microstructure, rayonnement neutronique et synchrotron pour l'analyse de texture et rayonnement synchrotron in situ pour l'évaluation de la déformation du réseau. Les données obtenues ont été analysées dans le cadre de la cristallographie combinée à l'élasticité et à l'énergie de surface. Les résultats ont montré que le comportement de recristallisation de Cu était grandement affecté par l'épaisseur de la feuille de Cu et l'ajout des GNSs. Pour les feuilles de Cu de 10 μm sans GNSs, elles ont subi une transition de la texture de laminage à froid à une texture de recristallisation dominée par des composants Cube tourné RD et Copper tourné φ2. La transition a été contrôlée par des facteurs intrinsèques microstructuraux et extrinsèques géométriques d'échantillons. Les orientations des germes sont héritées des orientations de déformation. Ceux avec des facteurs de Taylor faibles (Cube, Goss et Brass) ont montré une préférence de taille. La croissance post-nucléation a été affectée par la contrainte d'élasticité thermique biaxiale et l'énergie de surface. En raison de leurs effets opposés, les orientations ayant des modules biaxiaux et une densité d'énergie de surface modérés (S, Copper, Brass et composants de recristallisation) ont survécu, résultant en une texture mixte à la fin de la recristallisation. Les joints Σ3 cohérents entre les nouvelles composantes ont stabilisé leur croissance en consommant les autres séparés par des joints aléatoires à grand angle. Une fois le Cu fritté en masse, sa texture était dominée par les orientations des grains à croissance anormale. Les effets des GNSs sur la recristallisation des feuilles de Cu dépendaient également de l'épaisseur de la feuille de Cu. Pour les feuilles de 10 μm d'épaisseur, l'effet des GNSs se manifeste après le frittage des échantillons à des températures élevées (> 700 ℃). Au lieu de créer beaucoup de contraintes à l'expansion des feuilles de Cu adjacentes, les GNSs ont fonctionné comme une barrière empêchant la pénétration des grains de Cu développés, entraînant la stabilisation de la texture de recristallisation représentée par les deux composantes tournées. Pour le composite Cu/GNS avec une épaisseur de Cu de 30 μm, les résultats ont montré qu'une forte orientation Cube était produite dans le composite Cu/GNS au lieu des orientations individuelles non Cube dans l'empilement de Cu pur sans GNSs. Une analyse détaillée de l'état de déformation de Cu dans le composite Cu/GNS a révélé que le comportement d'expansion anisotrope du GNS qui est incompatible avec celui de Cu imposait de multiples contraintes élastiques aux feuilles, entraînant un état isocontrainte biaxiale dans la couche en surface et un état de déformation en compression uniaxiale dans la couche centrale. L'anisotropie élastique du Cu favorise la croissance des grains orientés Cube pour minimiser l'énergie totale de déformation. Les résultats du présent travail fournissent des informations quantitatives détaillées sur la recristallisation de feuilles de Cu et de composites stratifiés, ce qui contribue à approfondir la compréhension du comportement de recristallisation des matériaux 2DRecrystallization is the intrinsic process of cold-deformed metallic materials that occurs inevitably during the thermal treatment. The produced recrystallization texture contributes to the anisotropy of the mechanical and physical properties. Motivated by the minimization of modern products, 2D materials and laminated composites are increasingly demanded by many applications. Thus, for both scientific and engineering purposes, investigations on the recrystallization of such materials are needed to understand the underlying mechanisms. In this work, Cu foils and graphene nanosheets (GNSs) reinforced Cu matrix laminated composites with Cu foil thicknesses of 10 μm and 30 μm were fabricated, and the recrystallization features were thoroughly investigated from microscale to macroscale by means of SEM-EBSD for microstructure observation, neutron and synchrotron radiation for texture analysis and in-situ synchrotron radiation for lattice strain evaluation. The obtained data were analyzed in the frame of crystallography combined with crystal elasticity and surface energy. The results showed that the recrystallization behavior of the Cu foils were greatly affected by the Cu foil thickness and the addition of the GNSs. For the 10 μm thick Cu foils without GNS, they underwent a transition from the cold-rolling texture to a recrystallization texture dominated by RD-rotated Cube and φ_2-rotated Copper components. The transition was screened by both intrinsic microstructural and extrinsic sample geometrical factors. The orientations of the nuclei were mainly inherited from the deformation orientations. Those with low Taylor factors (Cube, Goss and Brass) demonstrated size preference. The post-nucleation growth was affected by the biaxial thermal elastic constraint and surface energy. Due to their opposite effects, the orientations having moderate biaxial moduli and surface energy density (S, Copper, Brass and recrystallization components) survived, resulting in a mixed texture at the completion of recrystallization. The coherent Σ3 boundaries between the new components stabilized their growth through consuming the other oriented crystals separated by random high-angle boundaries. When sintered into bulk, the texture of the Cu was dominated by the orientations of the abnormally grown grains. The effects of GNSs on the recrystallization of Cu foils were also Cu foil thickness dependent. For the 10 μm thick foils, the effect of the GNSs manifested after the samples were sintered to high temperatures (> 700 ℃). Instead of creating much constraint to the expansion of the adjacent Cu foils, the GNSs worked as a barrier preventing the penetration of the grown Cu grains, resulting in the stabilization of the recrystallization texture represented by the two rotated components. For the Cu/GNS composite with Cu foil thickness of 30 μm, the results evidenced that a strong Cube orientation was produced in the Cu/GNS composite instead of the individual non-Cube orientations in the pure Cu stack without GNSs. Detailed strain-state analysis of the Cu foils in the Cu/GNS composite revealed that the anisotropic expansion behavior of the GNS that is incompatible with that of the Cu foils imposed multiple elastic constraints to the foils, resulting in a biaxial isostrain state in the surface layers and a uniaxial compressive strain state in the central layer. The elastic anisotropy of Cu favors the growth of the Cube oriented grains to minimize the total strain energy. The results of the present work provide quantitative and detailed information on recrystallization of thin Cu foils and laminated composite, which contributes to deepening the understanding of recrystallization behaviour of 2D materials. The mechanisms revealed are useful for analysing abnormal grain growth in elastically strained materials and can also be applied to fabrication process for texturization or even monocrystallization
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Talowski, Catherine. "Contribution à l'amélioration des tôles magnétiques non orientées utilisées en électrotechnique." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0105.
Abstract:
Actuellement, la principale voie d'amélioration des performances des aciers magnétiques utilisées dans les machines tournantes est l'obtention d'une texture préférentielle type "cubique" {100}<001> ou planaire {100}<0vw>. De plus, pour l'ensemble des tôles magnétiques, le laminage à chaud est une étape incontournable du procédé. Or il a été montré antérieurement que des microstructures de laminé à chaud non recristallisées et fortement déformées hétérogènement coïncidaient avec l'émergence d'une texture finale prononcée et une sensible amélioration des performances magnétiques. Nous avons examiné en laboratoire les possibilités d'obtention de textures {100} par laminage à chaud pour des alliages Fe Si et Fe Si Al d'au moins 0, 1 mm d'épaisseur. L'étude de l'importance des différents recuits et laminage à froid du procédé nous ont permis de préciser la part de divers phénomènes (taux de réduction globale, hétérogénéité du laminage à chaud, teneur en aluminium, microstructure initiale) dans l'accroissement des performances. Enfin, la croissance anormale de germes favorablement orientés a été envisagée pour les alliages Fe Si par l'intermédiaire d'inhibiteur AIN et est une voie de progrès pour le futur. Pour des applications à plus hautes fréquences (supérieure à 50 Hz) l'épaisseur des tôles doit être inférieure à 100 microns pour limiter les courants induits. Partant de travaux anciens, des tôles minces en texture "cubique" ont été obtenues par simple ou double laminage à froid de tôles G. O. Commerciale associés à une croissance anormale contrôlée par différence d'énergie de surface. Nous montrons en particulier l'importance de l'état de recristallisation primaire comme point de départ de la croissance anormale et son influence sur la qualité de la texture finale obtenue sur les performances magnétiques
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Bayona-Carrillo, Nicolás. "Relation procédé-microstructure-propriétés de tubes sans soudure de Ti–3Al–2,5V laminés à pas de pèlerin." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0423.
Abstract:
Les tubes d’alliage Ti-3Al-2.5V laminés à pas de pèlerin sont utilisés à l’état dit « détendu » dans l’aérospatiale commerciale et militaire depuis la deuxième moitié du 20ème siècle. Malgré leur application très répandue, certains points de la relation entre le procédé de fabrication et les propriétés des tubes sont encore méconnus. Les propriétés à maîtriser dans ces produits sont la limite d’élasticité et l’allongement en traction, le CSR (Contractile Strain Ratio) et la résistance à la fatigue. Les premiers fabricants de ce type de tubes ont réalisé dès très tôt l’influence du procédé sur la texture cristallographique, puis des études plus approfondies ont montré l’influence des textures sur les propriétés clés. Cependant, la littérature ouverte au publique omets l’influence de la restauration et de la recristallisation, phénomènes que surviennent à plusieurs reprises au cours du procédé. Afin de répondre au besoin de comprendre l’influence de ces phénomènes, cette thèse se focalise sur la caractérisation fine des microstructures et textures locales par EBSD couplée aux analyses globales par diffraction de rayons X. Les résultats de ces travaux montrent que la recristallisation produite lors du recuit final est de nature discontinue et suit une cinétique locale variable en fonction des hétérogénéités de l’état écroui, qui sont quant à elles une conséquence de l’anisotropie de la phase alpha. La fraction volumique recristallisée influence le comportement mécanique en traction des tubes. Il a été montré que l’apparition d’un faible adoucissement suivi d’un plateau de Lüders sur les courbes de traction est accentuée par l’avancement de la recristallisation. De même, il a été montré que les composantes principales des textures de déformation restent stables jusqu’à des états très avancés de la recristallisation. On observe cependant un affaiblissement de l’intensité de la texture et une microstructure de grains fins et équiaxes. Ce résultat suggère que la phase beta inhibe la croissance de grains et les évolutions de texture qu’y seraient associées. Ce travail analyse aussi l’effet des séquences de déformation et recristallisation sur les textures et microstructures finales. Il a été confirmé que la texture peut être modifiée par le rapport de réduction au laminage et que les textures déterminent la valeur du CSR. Ce dernier résultat a été bien reproduit par des simulations de plasticité cristalline. Quant aux microstructures, l’analyse de tubes de dimensions variées suggère que la taille des grains recristallisés peut être contrôlée par le choix du chemin de déformation de toute la gamme de transformation. Enfin, la résistance à la fatigue des tubes a été étudiée par des tests de fatigue à pression pulsée. Les résultats indiquent que les tubes à texture tangentielle ont une meilleure tolérance aux défauts de surface et à la propagation des fissures. Il apparait cependant que la texture radiale améliore la limite d’endurance sous les conditions de ces essaisCold pilgered Ti-3Al-2.5V alloy tubes are used in a stress relieved condition in commercial and military aircraft since the late 20th century. Despite the extensive use of these tubes, some aspects of the relations between processing and properties are still misunderstood, restricting the possibilities for the development of new products. The key properties are the tensile yield stress and elongation, the Contractile Strain Ratio (CSR) and the fatigue resistance. While early studies have shown how the pilgering process impacts texture and some of the effects of texture on these properties, public literature dismisses the effects of recovery and recrystallization, which both occur during the various annealing treatments of the transformation schedule. To fill this gap, this work focuses on the fine characterization of the local microstructures and textures of tubes produced in industrial trials. EBSD maps presented in this work show that the stress relieving treatment produces discontinuous recrystallization with variable local kinetics depending on the heterogeneity of the deformed condition, which is caused by the high anisotropy of the hexagonal alpha phase. The recrystallized fraction Rx is shown to influence the tensile deformation behavior, as anomalous yield point phenomena are more pronounced when Rx increases. Under the studied conditions, strong recrystallization is shown to produce fine equiaxe grains and a weak texture although without significant modification of the deformation texture components. This result suggests that grain growth is inhibited by the beta phase present in the microstructure. This work also analyses the influence of the sequences of deformation and recrystallization on the final texture and microstructure. It was confirmed that texture can be modified by the ratio of thickness to diameter reduction and that texture determines the CSR. The latter result is well reproduced in crystal plasticity simulations. The microstructural analysis of a wide range of tube dimensions suggested that the sizes of recrystallized grains in the final microstructures can be tailored through the choice of the overall strain path. Finally, the fatigue behavior of tubes with similar microstructure and different texture were studied under internal pulsed pressure tests. The results suggest that tangentially textured tubes are more tolerant to surface damages and crack propagation at high and medium stress amplitudes. The radial textures, however, improve the endurance limit under the conditions of these trials
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Wauthier, Aurélie. "Observation expérimentale et prévision des paramètres de la déformation déterminants pour la genèse des textures cristallographiques lors de la recristallisation des tôles minces d'aciers à basse teneur en carbone." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00915754.
Abstract:
L'objectif de cette thèse est de comprendre et modéliser, sur des bases physiques, les phénomènes métallurgiques et mécaniques induisant des changements de textures cristallographiques. Des caractérisations microscopiques et texturales sont menées sur un acier sans interstitiel (IF pour Interstitial Free) au cours de son procédé d'élaboration : à l'état de tôle à chaud, puis de tôle à froid et enfin après recristallisation. Parallèlement à cette analyse expérimentale, un couplage de modèles de prévision des textures de déformation et de recristallisation est mené. Cela concerne principalement la prévision des paramètres de la déformation déterminants pour la genèse des textures de recristallisation. La caractérisation des hétérogénéités de déformation tout comme la modélisation a été réalisée à différentes échelles. Les paramètres extraits de la caractérisation expérimentale, notamment grâce aux analyses EBSD (au MEB et au MET), ont permis d'estimer la fragmentation qui a lieu pour certaines orientations cristallographiques. Ces résultats s'accordent avec l'estimation de l'énergie stockée par DRX avec, en moyenne deux fois plus d'énergie dans les grains de la fibre γ après de fortes réductions mais peu de différences avant. Une hiérarchie de la fragmentation F est proposée telle que F{100}<110> < F{112}<110> < F{111}<110> < F{111}<112> < F{554}<225> . Des comparaisons expérience-modèles ont complété ces analyses. La fragmentation de la fibre γ s'explique par un nombre de murs créés au cours de la déformation plus important que pour α. D'autre part les axes de désorientations de ces deux fibres sont différents, une rotation autour d'un axe DL pour la fibre α, et DN pour la fibre γ.
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Brochet, Stéphanie. "Compréhension du rôle de la microstructure d'aciers inoxydables austénitiques à grains fins sur le comportement en fatigue." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2007/50376-2007-187.pdf.
Abstract:
Le sujet de thèse est une contribution au développement d'aciers inoxydables austénitiques à grains ultrafins, combinant haute résistance mécanique et ductilité, aciers produits par Ugine&ALZ. Les objectifs principaux sont, d'une part de comprendre les mécanismes métallurgiques mis en jeu lors de la réduction de la taille des grains et d'autre part d'étudier le rôle de la taille de grain et de la teneur en nickel (i. E. Stabilité de l'austénite) sur les mécanismes de plasticité cyclique. Après laminage à froid, la diminution de la taille de grain résulte de phénomènes de recristallisation selon deux mécanismes : l'un, à partir de l'austénite écrouie et qui limite la réduction de la taille du grain au plus à 2µm ; Le second, à partir de la réversion de la martensite induite par laminage, conduit à des grains plus fins et à une structure « binaire» (microstructure à deux tailles de grains). Réduire la taille de grain de 20µm à 2µm quelque soit la nuance d'acier conduit, sous déformation cyclique contrôlée, à des amplitudes de contrainte cyclique beaucoup plus élevées sans pénaliser la résistance à la fatigue. Une tendance à l'adoucissement cyclique est observée quand l'austénite est stable ainsi qu'un durcissement cyclique en cas de transformation martensitique. De plus, la réduction de la taille de grain ne modifie pas la nature des structures de dislocations par contre elle favorise la transformation induite par sollicitation cyclique dans l'acier instable. Pour ce dernier, la martensite α' peut germer à partir de zones riches en dislocations - mur et parois de cellules (aciers à gros grains), accumulations de dislocations près du joint de grain (aciers à grains fins) et non pas de manière «conventionnelle» pour les aciers austénitiques c'est-à-dire à l'intersection de bandes de glissement. Cette modification de la transformation permet de se prémunir d'un amorçage précoce de fissures courtes mais pas de la propagation en volume. Au vu des résultats obtenus, ces alliages à grains fins apparaissent comme fiables, économiques et durables pour la fabrication de composants et structures pour le transport.
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Liu, Xiaorui. "Crystallographic and microstructural study of as-cast and heat-treated Srmodified Al-12.7Si alloys." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0103/document.
Abstract:
Les alliages aluminium-silicium (Al-Si) ont attiré une attention considérable en raison de leur importance pour les applications industrielles. Dans le présent travail, des alliages à haute pureté (Al-12.7 wt. % Si) avec et sans ajout de strontium (400 ppm), solidifiés lentement en creuset ou de façon dirigée (DS), ont été préparés et traités thermiquement. L'influence de l'ajout de strontium et des post-traitements thermiques sur les caractéristiques microstructuraux et cristallographiques des phases eutectiques a été étudiée de façon systématique. Les caractéristiques de croissance du silicium eutectique (Si) dans l'alliage non modifié ainsi que dans l'Al-12.7Si Sr-modifié ont été étudiés. Pour le cas du non-modifié, la formation répétée de variantes de macles mono-orientées permet une croissance rapide du silicium eutectique selon le mécanisme twin plane re-entrant (TPRE). Microscopiquement, les cristaux de silicium ont une forme de plaque allongée dans la direction <1 1 0> non conforme à la croissance selon <1 1 2> présumée par le modèle TPRE. L'élongation selon <1 1 0> est réalisée par des paires en zigzag <1 1 2> sur des plans de maclage parallèles, conduisant à une disparition alternative et à la création de macles rentrantes à 141°. Ce mécanisme de croissance permet aux cristaux de silicium de n'exposer que les plans {1 1 1} à faible consommation d'énergie à la consolidation. Pour les alliages modifiés au strontium, des changements importants de morphologie apparaissent dans le silicium eutectique, attribuable à la croissance de TPRE restreinte et au maclage induit par les impuretés (IIT). Ce dernier améliore la croissance latérale en formant de nouvelles macles avec des plans de macles parallèles, tandis que le second conduit à une croissance isotrope en formant des macles orientées différemment. Le traitement thermique provoque l'affinement des grains des deux phases eutectiques. L'affinement de l'α-Al se produit en même temps que la fragmentation et la sphéroïdisation du silicium et est principalement lié à la fracture des grains de silicium en raison de leur capacité limitée à accommoder la très grande dilatation thermique l'α-Al, ainsi qu'à la diffusion des atomes d'aluminium au cours du traitement thermique. La rupture du silicium génère une force de "capillarité" qui active la diffusion d'atomes d'aluminium dans la fissure. En raison du caractère de substitution de la diffusion de l'aluminium, la migration des lacunes vers l'intérieur de l'α-Al est induite lorsque l'aluminium se déplace dans les fissures, ainsi les vides de la fracture du silicium sont transférés à l'α-Al. De cette façon, les cristaux d'α-Al sont altérés et déformés. Les défauts cristallins produits, à leur tour, initient la restauration et même la recristallisation du α-Al, ce qui entraîne une diminution de taille de grain. La phase α-Al dans l'alliage de Al-12.7Si-0.04Sr solidifiée directionnellement, affiche une forte texture de fibre <1 0 0> parallèle à la direction de solidification. De très gros grains <1 0 0> α-Al sont principalement formés à la périphérie de l'échantillon cylindrique en raison des directions d'évacuation de chaleur favorables disponibles pour les trois directions [1 0 0]. Après traitement thermique, l'intensité de la texture de la phase α-Al diminue en raison de la restauration et de la recristallisation, mais le type de texture ne change pas. Pour la phase de silicium eutectique dans l'alliage de coulée, il y a deux fibres principales de texture, <1 0 0> et <1 1 0> parallèles à la direction de solidification, accompagnées de deux composantes faibles, <2 2 1> et <1 1 3> dans la même direction. Les fibres <1 0 0> et <1 1 0> correspondent à des grains de silicium situés sur la périphérie et dans le centre de l'échantillon. Les composantes <2 2 1> et <1 1 3> proviennent de plusieurs macles de grains orientés <1 1 0> et <1 0 0>. Les faibles intensités de ces deux composantes sont liées à leur fraction volumique mineure [...]Al-Si alloys have attracted considerable attention due to their importance to industrial applications. In the present work, both crucible slowly solidified and slowly directionally solidified (DS) high-purity Al-12.7 wt. % Si alloys with and without 400 ppm Sr addition have been prepared and heat treated. The influence of Sr addition and post heat treatments on the microstructural and crystallographic features of the eutectic phases has been systematically studied. The growth characteristics of eutectic Si in the unmodified and the Sr-modified Al-12.7Si alloys were investigated. For the non-modification case, the formation of repeated single-orientation twin variants enables rapid growth of eutectic Si according to the twin plane re-entrant (TPRE) mechanism. Microscopically, Si crystals are plate-like elongated in one <1 1 0> direction that is not in accordance with the <1 1 2> growth assumed by the TPRE model. The <1 1 0> extension is realized by paired <1 1 2> zigzag growth on parallel twinning planes, leading to alternative disappearance and creation of 141° re-entrants. This growth manner ensures Si crystals to expose only their low-energy {1 1 1} planes to the melt. For the Sr-modification case, substantial changes appear in eutectic Si morphology, attributable to the restricted TPRE growth and the impurity induced twinning (IIT) growth. The first enhances lateral growth by forming new twins with parallel twinning planes, while the second leads to isotropic growth by forming differently oriented twins. Heat treatment brings about refinement of both eutectic phases. The refinement of the α-Al occurs concomitantly with the fragmentation and spheroidization of Si and is mainly related to the fracture of the Si crystals due to their limited capacity to accommodate the giant thermal expansion of the α-Al and the diffusion of Al atoms to the cracks during the heat treatment. The Si fracture generates “capillarity” force that activates the diffusion of Al atoms to the gap of the crack. Due to the substitutional feature of Al diffusion, the migration of vacancies toward the interior of the α-Al is induced when Al moves to the gaps, thus the voids of the Si fracture are transferred to the α-Al. In this way, the crystals of α-Al are distorted and defected. The produced crystal defects, in turn, initiate recovery and even recrystallization of the α-Al, resulting in grain refinement. The α-Al phase in the directionally solidified Al-12.7Si-0.04Sr alloy, displays a strong <1 0 0> fiber texture in the solidification direction. Giant <1 0 0> α-Al grains are mainly formed in the outer circle region of the cylindrical specimen due to the favorable heat evacuation directions available for the three <1 0 0> directions. After heat treatment, the texture intensity of the α-Al phase decreases due to the recovery and recrystallization, but the texture type does not change. For the eutectic Si phase in the as-cast alloy, there are two main fiber texture components, <1 0 0> and <1 1 0> in the DS direction, accompanied by two weak components, <2 2 1> and <1 1 3> in the same direction. The <1 0 0> and <1 1 0> components are from Si crystals located in the outer circle and center regions of the cylindrical specimen. The <2 2 1> and the <1 1 3> components are from multiple twins of the <1 1 0> and <1 0 0> oriented crystals. The weak intensities of these two components are related to their minor volume fraction. Once heat treated, the twinned parts with minor volume fractions enlarge at the expense of their twin related matrix, thus the <1 1 0> component is weakened and accompanied by the intensification of the components from the twins. The disappearance of the <1 1 3> component and the appearance of the <1 1 5> component are due to crystallographic rotation of Si crystals during their fragmentation
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Busch, Lauper Karin. "Restauration, recristallisation et textures de fils minces métalliques en cuivre et or /." [S.l.] : [s.n.], 1988. http://library.epfl.ch/theses/?nr=736.
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Rouag, Nadjet. "Influence de la texture cristallographique et de la spécialité des joints de grains sur l'anisotropie de migration des joints entourant un grain d'orientation (110)<001> au cours des premiers stades de la recristallisation secondaire dans les toles de Fe-3% SI en présence de précipités AIN et MnS." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112364.
Abstract:
Cette étude, sur la formation de la texture de GOSS par croissance anormale, est une contribution dans la compréhension des mécanismes susceptibles d'Intervenir en recristallisation secondaire. La formation de la texture de GOSS dans les tôles de type HI-B (à haute perméabilité magnétique) ne semble pas obéir aux lots classiques de la recristallisation: les grains qui croissent de façon exagérée ne possèdent pas une taille supérieure à la moyenne dans la matrice, hypothèse généralement admise dans les modèles de croissance. L'avantage "taille" n'étant pas une condition nécessaire au déclenchement de la recristallisation secondaire, il apparaît alors que la croissance exagérée des grains d'orientation {110}<001>, aux dépens des autres orientations présentes, soit due à un comportement particulier des joints qui les entourent. Ce comportement est caractérisé par deux aspects: cristallographique (texture - caractéristiques des joints de grains) et chimique (rôle des inhibiteurs). La présence majoritaire de la composante de texture {111} <112> assure aux grains de GOSS, minoritaires, l'existence d'un pourcentage de joints de type C. S. L. Plus élevé que la moyenne dans la matrice: ceux-ci sont moins freinés que les joints généraux par les inhibiteurs, car ils correspondent à des minima d'énergie. La croissance préférentielle des grains de GOSS, au cours des premières étapes de la recristallisation secondaire, est donc liée à l'existence d'un voisinage favorable. La caractérisation du voisinage cristallographique autour d'une composante {hkl}
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Maurice, Claire. "Textures de compression plane à chaud d'alliages d'aluminium : expériences et simulations." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG4208.
Abstract:
L'anisotropie finale des toles d'alliage d'aluminium est tres sensible aux textures cristallographiques developpees au cours du laminage a chaud, et notamment a la composante cube 100<001>. Nous etudions ici l'influence des parametres vitesse et temperature de deformation sur l'evolution de la texture de laminage a chaud d'un alliage 3004 (al+1%mn+1%mg). Les etats de contrainte et de deformation du laminage sont simules au moyen d'un dispositif original de compression plane a chaud. L'augmentation de la temperature et/ou la diminution de la vitesse de deformation provoquent un accroissement systematique de l'intensite de la composante laiton 110<112> au detriment des composantes cuivre 112<111> et s 123<634>, caracteristiques des textures de laminage a froid. En outre, la composante cube 100<001>, caracteristique de la recristallisation des metaux cfc, apparait ici comme composante mineure des textures de deformation a chaud. L'etude de l'influence de la temperature et de la vitesse sur les mecanismes de deformation de monocristaux revele une stabilisation de l'orientation cube a plus haute temperature et plus faible vitesse. Cette stabilisation peut etre expliquee par l'activation du glissement sur des plans non-octaedriques 110. L'influence des systemes de glissement non-octaedriques 110<110>, 112<110> et 001<110> sur l'evolution des textures de deformation de polycristaux est alors etudiee par simulation numerique. L'emploi d'une loi d'ecoulement microscopique viscoplastique, couplee a des modeles d'accommodation des contraintes du type taylor relache ou auto-coherent conduisent a des textures simulees presentant les memes caracteristiques que nos textures experimentales
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Castelnau, Olivier. "Modélisation du comportement mécanique de la glace polycristalline par une approche auto-cohérente : application au développement de textures dans les glaces des calottes polaires." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00748169.
Abstract:
La déformation plastique du monocristaI de glace se produit essentiellement par glissement de dislocations dans les plans de base. Le glissement sur d'autres systèmes ou une éventuelle montée de dislocations basales limite la vitesse de déformation de la glace polycristalline. Dans les glaces des calottes polaires, une orientation préferentielle des axes c se développe au cours de la déformation, induisant une forte anisotropie viscoplastique. Un modèle auto-cohérent viscoplastique (VPSC) est utilisé pour calculer le comportement mécanique de la glace polycristalline et le développement des textures. Les résultats sont comparés à ceux du modèle à contraintes uniformes (borne inférieure) et à déformations uniformes (borne supérieure). Dans les modèles, il est supposé que le monocristal de glace se déforme par glissement basal, prismatique, et pyramidal. La résistance des systèmes de glissement d'un grain in-situ est déterminée à partir de résultats d'essais mécaniques sur des échantillons polycristallins fortement anisotropes. D'après le modèle VPSC, le comportement d'un grain in-situ est semblable à celui d'un monocristal isolé. Ce modèle reproduit parfaitement le comportement expérimental des glaces polycristallines anisotropes. Lorsqu'un polycristal est déformé de telle manière à ce que le glissement basal soit difficilement activé, la direction de la vitesse de déformation est très sensible à la direction de la contrainte, appliquée. De telles conditions de déformation devraient se retrouver dans le voisinage des dômes des calottes polaires. Dans les couches de surface des calottes polaires (zone de grossissement de grains), le modèle VPSC permet d'obtenir une bonne estimation du développement des textures. Dans les glaces plus profondes, on montre que la recristallisation par rotation a une influence significative sur le développement des textures. Une série d'essais mécaniques en laboratoire indique une tendance au comportement newtonien sous de très faibles contraintes.
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LA, CHAPELLE SOPHIE de. "Recristallisation d'un alliage Al-Mg-Si : développement des textures et effet de la précipitation." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG4209.
Abstract:
Le developpement des textures et de la microstructure lors de la mise en forme conditionne les caracteristiques mecaniques d'un materiau. Cette these etudie l'influence de la texture initiale et de la precipitation sur le developpement des textures lors de la deformation puis lors de la recristallisation d'un alliage 6060. La premiere partie de l'etude concerne le developpement des microstructures et des textures au cours des etapes de deformation a froid et a chaud. L'accent est mis sur l'influence de l'etat de precipitation et de la texture initiale de l'echantillon sur la rheologie et, en particulier, sur la microstructure de deformation. Pour cela des essais de compression plane ont ete realises sur des eprouvettes de textures initiales differentes (cube, goss, laiton et cuivre). La microstructure avant et apres deformation est caracterisee par differentes techniques (ebsd, met, diffraction x). L'effet de la texture initiale de l'echantillon sur la taille de grain apres deformation est ainsi mis en evidence. D'autre part, l'energie stockee a ete calcule en tenant compte de l'effet respectif des dislocations localisees dans les sous-grains et dans les parois de sous-joints. Finalement, une comparaison entre l'evolution des textures experimentales avec celles obtenues par simulation numerique (modele vpsc) a ete entreprise afin de confirmer le role du glissement suivant les plans non-octaedriques lors de la deformation a chaud. Dans une seconde partie, nous etudions l'influence de l'etat de precipitation, de la microstructure de deformation et de l'orientation initiale de l'echantillon sur la recristallisation. L'accent est mis sur les mecanismes de germination et, en particulier, sur les interactions entre les fins precipites et les processus de restauration. Une pression de zener importante peut bloquer le grossissement normal des sous-grains ; la restauration rapide des sous-grains cube n'est alors pas observee. La germination par grossissement anormal des sous-grains peut produire des grains d'orientation aleatoire. Dans le cas ou la precipitation n'a pas d'influence sur les conditions de germination, la texture finale presente une forte composante cube quelque soit la texture initiale de l'echantillon (et ceci malgre un tres faible pourcentage de cette orientation avant et apres deformation (<1%)). Une etude detaillee grace a la technique ebsd de l'etat brut de deformation a montre le role preponderant des zones de deformation heterogene.
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Cheneau-Späth, Nadine. "Comportement de monocristaux et de polycristaux de métaux hexagonaux en grandes déformations plastiques : compression plane du titane et du magnésium." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG4201.
Abstract:
La modélisation de l'évolution des textures de déformation des métaux hexagonaux, tels que le titane et le magnésium, et de l'anisotropie plastique des tôles manufacturées nécessitent la connaissance de leur comportement plastique lors des opérations classiques de mise en forme. Pour ce faire, nous caractérisons expérimentalement les mécanismes de déformation mis en jeu au cours de l'essai de compression plane sur plusieurs orientations de monocristaux de titane déformés à l'ambiante et de magnésium déformés à l'ambiante et à 400°C, en conditions de glissement et de maclage multiple, que nous comparons aux simulations numériques de type Taylor-Bishop et Hill généralisées. Ainsi, ce travail se distingue par la réalisation de monocristaux de titane de grandes dimensions, obtenus par cyclage en température autour du transus α↔β. Il a également donné lieu à la mise au point d'une nouvelle technique de détermination précise et univoque des systèmes de maclage par microdiffraction EBSD et analyse des traces associées. Les résultats de nos expériences nous donnent les valeurs suivantes des rapports de cissions critiques résolues sur les différents systèmes: Pour le magnésium, en prenant la cission critique résolue pour le glissement basal égale à 1 : 20 pour les glissements prismatique et pyramidal, 3 pour le maclage {1 0 -1 2} et 10 pour les maclages {1 0 -1 1} et {1 0 -1 3}. Pour le titane, la valeur de référence étant la cission critique résolue pour le glissement prismatique: 5 pour le glissement basal, 4 pour le glissement pyramidal →a, pour le glissement pyramidal →c+→a 2 en traction et 3 en compression, 1,5 pour les maclages {1 0 -1 2} et {1 1 -2 1} et 5 pour le maclage {1 1 -2 2}. Nous avons ainsi pu corréler l'évolution des textures de déformation obtenues au comportement individuel des grains de l'agrégat polycristallin.
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PAILLARD, PASCAL. "Caracterisation et simulation des textures de recristallisation d'alliages fer 3% de silicium obtenus par coulee directe en bandes minces." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112074.
Abstract:
Les alliages fe 3% si a grains orientes sont utilises dans la fabrication des noyaux magnetiques des transformateurs electriques. Ils sont obtenus par un procede de fabrication necessitant un laminage a chaud. La suppression de cette etape passe par une coulee directe en bandes minces entre 2 rouleaux. Le probleme est de developper a partir de tels echantillons une texture du type goss ou cubique favorable aux proprietes magnetiques. Apres laminage a froid, les echantillons de differentes compositions ont ete recuits sous une atmosphere d'hydrogene sec. Les echantillons lamines a des taux de reduction de l'ordre de 50% developpent une texture cubique des 1050c, alors que certains de ceux lamines avec un taux de 80% ne le font qu'apres un recuit a 1150c, avec un maintien de 24 heures. Il semblerait que la presence dans l'alliage d'etain qui segrege aux joints de grains, favorise l'apparition de cette composante de texture. Les echantillons plus fortement lamines (90%) ne conduisent pas a une texture favorable. En parallele, nous avons developpe des programmes de simulations de croissance cristalline. Cette simulation selon la methode de monte carlo, a dans un premier temps ete testee sur des alliages industriels de type hib. La simulation de croissance tient compte de la texture initiale (texture de recristallisation primaire) du materiau. En effet, la texture cristallographique engendre une anisotropie d'energie ou de mobilite du joint de grains suivant sa desorientation. Cette anisotropie conduit a la croissance anormale. L'application de ces simulations aux echantillons obtenus par coulee directe en bandes minces, a montre que seule la croissance anormale donnait une texture 100001 dans ce type de materiau. Nous avons pu deduire de ces simulations des lois de croissance qui sont proche de l'experience
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MIROUX, ALEXIS. "Etude experimentale et modelisation des mecanismes de formation des textures de recristallisation dans les aciers sans interstitiels stabilises au titane." Paris 13, 1999. http://www.theses.fr/1999PA132007.
Abstract:
L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les mecanismes a l'origine des textures obtenues par recristallisation statique dans les toles minces d'acier if-ti, en etudiant le deroulement de la recristallisation apres des laminages a froid a des taux de reduction compris entre 55% et 90%. Dans cette gamme de laminage, les textures mesurees des germes sont semblables aux textures apres recristallisation complete ; la germination constitue donc l'etape importante pour la formation de la texture. Apres un taux de reduction de 55%, les orientations des germes se repartissent le long de la fibre gamma et appartiennent a la dispersion des orientations de la matrice environnante. Les sites de germination sont les grains ecrouis comportant des fortes desorientations intragranulaires et les joints de grains. Ils sont expliques par l'energie stockee elevee qui leur est associee. Des observations de la microstructure montrent que les germes apparaissent par un mecanisme similaire au grossissement anormal de grain. Cependant, des simulations numeriques revelent que l'activation du grossissement anormal de sous-grains n'est pas facilement realisable. D'autres hypotheses, telles que l'effet de la restauration sur les sous-joints ou la presence d'une energie stockee volumique, doivent etre envisagees. Apres un taux de reduction de 90%, la texture de recristallisation presente un maximum proche de l'orientation 111<112>. Cette orientation est frequemment mesuree dans les zones comportant des fortes desorientations intragranulaires. Des simulations numeriques reproduisent l'evolution de la texture pendant la recristallisation, en supposant que les grains ecrouis comprenant cette orientation sont associes a une energie stockee maximale. Cependant, cette hypothese parait trop forte. Un mecanisme de germination preferentielle, de germes de cette orientation a des joints entre des grains ecrouis ayant des orientations orthotropes 112<110>, parait plus probable.
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Pallot, Lois. "Traitements thermomecaniques de l'alliage de titane Ti-17. Etude expérimentale et modélisation de recristallisation de la phase Beta." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00849211.
Abstract:
Au cours de leur mise en forme, les alliages de titane destinés à la fabrication de pièces tournantes pour moteurs d'avions suivent un schéma thermomécanique complexe constitué généralement de plusieurs opérations de forgeage. L'étape de forgeage dans le domaine monophasé β joue un rôle important, car elle conditionne la transformation de phases qui s'opère au cours du refroidissement ou du traitement thermique consécutif dans le domaine biphasé α-β, et donc les propriétés mécaniques finales de la pièce. La maîtrise de l'évolution de la microstructure et de la texture cristallographique au cours du forgeage dans le domaine β est donc indispensable pour optimiser l'ensemble du procédé de mise en forme. Pour cela, il est important de bien comprendre les mécanismes de recristallisation dynamique (continue et géométrique) se produisant dans ce type de matériau.Dans cette étude, les effets de la température, de la déformation et de la vitesse de déformation ont été étudiés au moyen d'essais de compression uniaxiale et de torsion à chaud. Les microstructures et textures de déformation ont été caractérisées par diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD). Ces approches expérimentales sont associées à un travail de modélisation, pour lequel le schéma de recristallisation dynamique "continue" (ou CDRX), consistant en une fragmentation progressive des grains β initiaux par la formation de nouveaux joints de grains, a été adapté à partir d'études antérieures. Les paramètres caractérisant les mécanismes élémentaires de la CDRX (écrouissage, restauration dynamique, migration des joints) ont été déterminés par ajustement sur les données expérimentales.Ces travaux ont pour objectif l'élaboration d'un post-processeur métallurgique dédié au forgeage des alliages de titane en phase β.
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Suzon, Eric. "Influence de traitements thermomécaniques sur les textures, microstructures et propriétés élastiques d'un alliage Fe-40at. %AI à grains fins : procédés d'élaboration & traitements de recristallisation statique." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Suzon.Eric.SMZ0418.pdf.
Abstract:
L'objectif de cette thèse est d'étudier les effets de traitements thermomécaniques sur les textures, les microstructures et les propriétés élastiques d'un alliage Fe-40%at. Al ODS à grains fins obtenu par consolidation de poudre broyée. La microstructure a été caractérisée par MEB et MET. Les textures ont été mesurées par diffraction des rayons X et par MEB couplé à un système EBSD. L'analyse de la formation des textures a été complétée par des simulations à l'aide du modèle de Taylor et l'anisotropie des propriétés élastiques a été caractérisée en utilisant le modèle de Hill à partir des mesures des textures. L'effet de plusieurs modes de consolidation des poudres à 1100ʿC est étudié tels que l'extrusion, la compression axiale et le martelage rotatif. Le meilleur module d'Young est obtenu pour une barre extrudée puis comprimée axialement de 50%, avec une texture mixte <110> et <111>. La composante <110> est issue de l'extrusion et la composante <111> de la compression et de la recristallisation dynamique partielle. La microstructure reste fine grâce à l'action des particules d'oxydes qui limitent la recristallisation dynamique. L'influence d'un traitement de recristallisation statique est aussi étudiée. L'écrouissage critique du matériau est de 8% pour un traitement thermique à 1000ʿC. La texture et la microstructure d'une barre initialement extrudée sont significativement modifiées après compression à froid de 10% suivie de traitements thermiques. Une étude de cinétique de recristallisation a permis de constater que les deux étapes de la recristallisation - la recristallisation primaire et la croissance des grains - conduisent à une anisotropie de la microstructure avec de larges grains allongés dans l'axe de la barre. Cette morphologie allongée est fortement liée à l'alignement des particules d'oxydes selon l'axe de la barre. Un mécanisme de croissance anormale conduit à une texture <111> modérée qui agit favorablement sur le module d'Young. Après compression de 16%, le mécanisme de recristallisation est différent. La microstructure constituée de grains plus petits reste équiaxe. La texture est faible et montre des composantes proches des composantes de déformation. La croissance des grains est normale mais assez lente à cause de la présence des particules d'oxydes. D'une manière générale, la recristallisation statique à l'issue de la compression conduit à une amélioration du module d'YoungThis thesis has been carried out to study the thermomechanical treatment effects on textures, microstructures and elastic properties of a fine grain ODS Fe-40at. %Al alloy obtained by consolidation of milled powder. Microstructure has been characterised by SEM and TEM. Textures have been measured by X-Ray Diffraction and by SEM associated with an EBSD system. The texture analysis formation has been completed by simulations using the Taylor model and the anisotropy of elastic properties has been characterised using the Hill model from the measured textures. The effect of several consolidation routes such as extrusion, axial compression and swaging at 1100ʿC is studied. The best Young modulus is obtained for an extruded bar axially compressed by 50% which has a double <110> and <111> fibre texture. The <110> component results from the extrusion and the <111> component from the axial compression and the partial dynamic recrystallization. The microstructure remains fine due to the action of the oxides particles which limit the dynamic recrystallization. The influence of a static recrystallization treatment is also studied. The critical strain to initiate recrystallization is 8% for 1000ʿC annealing treatments. The texture and microstructure of the extruded bar are significantly modified after 10% cold axial compression followed by annealing. A recrystallization kinetic study has allowed to notice that the two steps of the recrystallization - primary recrystallization and grain growth - lead to an anisotropy of the microstructure with large grains elongated in the bar axis. This elongated morphology is strongly connected with the oxides particles alignment in the bar axis. .
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Suzon, Eric Pascal Grosdidier Thierry. "Influence de traitements thermomécaniques sur les textures, microstructures et propriétés élastiques d'un alliage Fe-40at.%AI à grains fins procédés d'élaboration & traitements de recristallisation statique /." Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2004/Suzon.Eric.SMZ0418.pdf.
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Regle, Hélène. "Alliages ferritiques 14/20% de chrome renforcés par dispersion d'oxydes : effets des procédés de mise en forme sur les textures de déformation, la recristallisation et les propriétés de traction /." Gif-sur-Yvette : Service de documentation et d'édition multimédia, Centre d'études de Saclay, 1994. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb357853259.
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Réglé, Hélène. "Alliages ferritiques quatorze et vingt pour cent de chrome renforces par dispersion d'oxydes : effets des procedes de mise en forme sur les textures de deformation, la recristallisation et les proprietes de traction." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112097.
Abstract:
Les alliages ferritiques renforces par dispersion d'oxydes sont envisages, dans le secteur nucleaire, comme materiaux pour le gainage des aiguilles combustibles. Dans le cadre de cette application, il etait necessaire de maitriser la microstructure de ces alliages afin d'optimiser les proprietes mecaniques et de garantir un bon compromis entre la resistance et la ductilite, aux temperatures de service. Les deux materiaux etudies sont les alliages ma neuf cent cinquante six et ma neuf cent cinquante sept, elabores par mecanosynthese. Notre travail a consiste a agir sur l'etat metallurgique de ces materiaux, en etudiant l'effet des procedes de mis en forme, le filage a chaud, l'etirage et le martelage a froid et des traitements thermiques sur la microstructure, la texture et les proprietes de traction des deux alliages. Nous avons cherche a maitriser la taille des grains et a diminuer leur anisotropie de forme. A l'etat de reception, ces materiaux possedent une tres forte texture cristallographique de type monocristallin. Le filage a chaud supplementaire induit la formation d'une texture de type fibre, un, un, zero. L'etirage maintient la texture de type fibre, mais celle-ci est d'autant moins marquee que la deformation est importante. Le martelage, en revanche, introduit une composante cyclique, dont le degre augmente avec la deformation. Les temperatures de recristallisation et les morphologies des grains recristallises dependent principalement du mode de mise en forme utilise. Nous avons montre que l'inhibition de la croissance des grains jusqu'a de hautes temperatures est due principalement a la faible mobilite des joints de grains speciaux generes par les textures tres marquees. La texture est indirectement responsable de l'avenement de la croissance anormale, conduisant a la formation de tres gros grains. En effet, lorsque la temperature est suffisante, les joints dont les grains ont des orientations heterogenes migrent en premier. A tres haute temperature, la difference de vitesse de migration entre les differents joints, due a la texture, est tres reduite et tous les grains peuvent croitre de maniere equivalente. Nous observons donc un mecanisme de croissance normale ou les grains sont classiquement epingles par les dispersoides
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Stamoudi, Chrysi. "Processus de serpentinisation des péridotites de Hess-Deep (leg 147, site 895) et de la zone MARK (leg 153, site 920) : approche chimique et minéralogique." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066343.