Etude des comportements electro-thermomécaniques et de la stabilisation martensitique d’alliages monocristallins

Gonzalez, Cezar Henrique

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Extrait

Sommaire
SOMMAIRE


INTRODUCTION _____________ 9

CHAPITRE 1. EFFET MEMÓIRE DE FORME _______________ 11

1.1. Définition 12
1.2. Transformation martensitique 13
1.2.1. Définition
1.2.2. Caractéristiques générales
1.2.3. Caractéristiques physiques
1.2.4. Thermodynamique de la transformation
1.2.5. Classification des transformations martensitiques
1.3. Propriétés thermomécaniques des alliages à mémoire de forme 20
1.3.1. Effet mémoire de forme simple sens
1.3.2. Effet mémoire double sens ou réversible
1.3.3. Pseudoélasticité
1.3.3.1. Effet caoutchoutique
1.3.3.2. Superélasticité
1.4. Aspects du comportement superélastique 25
1.4.1. Thermodynamique de la transformation induite par contrainte
1.4.2. Dépendance avec l’orientation cristallographique
1.4.2.1. Contrainte d’induction
1.4.2.2. Déformation de transformation
1.4.3. Hystérésis thermoélastiques
1.4.3.1. Hystérésis superélastiques
1.4.3.2. Influence des taux de déformation
1.4.4. Transformations martensitiques successives

CHAPITRE 2. LES ALLIAGES A MEMOIRE DE FORME 39

2.1. Familles d’alliages à mémoire de forme 40
2.2. Les alliages à base cuivre 40
2.2.1. Caractéristiques des phases
2.2.1.1. Phases d’équilibre des diagrammes binaires
2.2.1.2. Phase austénitique
2.2.1.3. Phase martensitique
2.3. Caractéristiques des alliages Cu-Zn-Al 49
2.4. Caractéristiques des alliages Cu-Al-Be 51
2.5. Stabilisation martensitique 53
2.5.1. Influence des traitements thermiques
2.5.2. Hypothèses du phénomène de stabilisation
2.5.2.1. Piégeage des interfaces
2.5.2.2. Changement d’ordre configurationnel de la phase martensitique

CHAPITRE 3. PROCEDURES EXPERIMENTALES 63

3.1. Élaboration et caractérisation d’alliages 64
3.1.1. Élaboration
3.1.1.1. Four à induction
3.1.1.2. Élaboration des monocristaux
3.1.2. Calorimétrie
3.1.3. Dilatométrie
3.1.4. Microscopie optique
3.1.5. Difractométrie
3.1.6. Mesures de résistivité électrique par balayage thermique

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7 Sommaire
3.2. Essais mécaniques 71
3.2.1. Essai de traction
3.2.1.1. Principe de fonctionnement de la machine de traction
3.2.2. Couplage des mesures de résistivité électrique aux essais de traction
3.2.2.1. Montage des mesures de RE dans la machine de traction MTII
3.2.3.2. Traitements des mesures de tension
3.2.3. Essai de flexion
3.3. Alliages et traitements thermiques 84
3.3.1. Caractéristiques des alliages élaborés
3.3.2. Traitements thermiques
3.3.3. Influences des traitements thermiques d’homogénéisation
3.3.3.1. Traitement direct
3.3.3.2. Traitement cumulé

CHAPITRE 4. COMPORTEMENT ELECTRO-THERMOMECANIQUE DES ALLIAGES
MONOCRISTALLINS BASE CUIVRE 96

4.1. Comportements des mesures par rapport à l’état initial 97
4.1.1. Transformation thermique
4.1.2. Déformation de la phase martensitique
4.1.3. Déformatia phase austénitique
4.1.4. Analyse du comportement de la résistivité électrique des essais pseudoélastiques
4.1.5. Essais à l’état mixte
4.1.5.1. Essais dans l’intervalle de la transformation martensitique
4.1.5.2. Essais’intervalle de la tration austéniti
4.2. Mesures en régime superélastique 109
4.2.1. Influence de la température
4.2.2. Infla vitesse de déformation
4.2.3. Transformations martensitiques successives
4.2.3.1. Transformations successives à partir de la phase austénitique
4.2.3.2. Transformation martensite-martensite
4.2.4. Influence de l’orientation cristalline de l’axe de traction
4.2.4.1. Préparation des éprouvettes
4.2.4.2. Essais electro-mécaniques
4.2.5. Influence des traitements thermiques
4.2.5.1. Influence de la trempe et du revenu
4.2.5.2. Cyclage superélastique
4.2.5.3. Effets du vieillissement en état mixte

CHAPITRE 5. STABILISATION MARTENSITIQUE DES ALLIAGES Cu-Al-Be 137

5.1. Influences de la trempe et du vieillissement en martensite 138
5.2. Effets des traitements thermiques 139
5.2.1. Etude par mesures de résistivité électrique et de dilatométrie
5.2.2. Étude par calorimétrie
5.2.2.1. Courbe de calorimétrie des traitements thermiques spécifiques
5.2.2.2. Effet de la vitesse de chauffage sur échantillons brut de trempe
5.2.2.3. Déblocage partiel de la transformation inverse
5.2.2.4. Cyclage thermique
5.2.3. Influences sur l’effet mémoire de forme
5.3. Interprétation 156

CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES 161

ANNEXE 166

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 168
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