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- Atomes étrangers interstitiels« Défauts » ponctuels
- Atomes étrangers substitutionnels- Atomes auto-interstitiels- Lacunes
Auto-interstitiel
Atome étranger interstitiel
Lacune
Atome étranger substitutionnel
!!
« Défauts » linéairesLes matériaux les plus usuels sont les matériaux polycristallinsconstitués d’un ensemble de grains monocristallins.
Considérons cependant une éprouvette de traction monocristallineet soumettons la à l’action d’une force extérieure uniaxiale.⇒ Essais de traction : NF A 03-151 (aciers)
NF A 03-251 (alliages d’aluminium etalliages de cuivre)
Quelques définitions préalablesÉlasticité : Capacité d’un matériau à résister à la déformation.Dureté : Capacité d’un matériau à résister à la pénétration d’un corps étranger sous l’action d’une charge donnée.Résilience : Énergie nécessaire pour casser une éprouvette normalisée sous l’action d’un choc.
Ductilité : Capacité d’un matériau à se déformer, à s’allonger sous la forme d’un fil.Malléabilité : Capacité d’un matériau à se déformer, à s’aplatir sous la forme d’une feuille.Plasticité : Contraire d’élasticité.
Courbe conventionnelle de traction
dom. défsplastiques
zonede striction
CA
zone d’écrouissage
Rm
Résistancetraction
ReLimited’élasticité
Apparition de la striction
Rupture
dom. défs
élasts
A%A% = ((lU-l0)/l0).100
F
∆l
σc = F/S0
εc =∆l/l0
!!
EModule d’Young
B
Re / Rm= 0,7
O
Influence de l’écrouissage
Le matériauest déformé plastiquement à froid.
Il est écroui.
℡
σc = 0εc = εplast. ≠ 0
σc = F/S0R’m > R mR’m
Rm
R’e >> ReR’e
A’% < A%Re
Re / Rm = 0,7
R’e / R’m = 0,9
εc =∆l/l0A’% A%
Ce qu’il faut retenir !Élasticité : Capacité d’un matériau à résister à la déformation.Dureté : Capacité d’un matériau à résister à la pénétration d’un corps étranger sous l’action d’une charge donnée.Résilience : Énergie nécessaire pour casser une éprouvette normalisée sous l’action d’un choc.
Ductilité : Capacité d’un matériau à se déformer, à s’allonger sous la forme d’un fil.Malléabilité : Capacité d’un matériau à se déformer, à s’aplatir sous la forme d’une feuille.Plasticité : Contraire d’élasticité.
Plus un matériau est dur, plus il est élastique,Plus un matériau est dur, plus il est élastique,plus il est fragile et moins il est résilient.plus il est fragile et moins il est résilient.
Déformation plastique : Apparition de lignes de glissement sur les faces d’une éprouvette monocristalline
F
F
+rotation telle que
la direction de glissementtend à se rapprocher dela direction de traction.
d0
d < d0
Il y a glissementde plans d’atomes
les uns sur les autres.
Contrainte de cisaillement
ϕn
λdirection de glissement F’
S0
Fdirection de traction
φσ=
ϕλ=
ϕ
λ==τ
.
coscosSF
cosScosF
S'F
c
0
0
Splan de glissement
Facteur de Schmid
Le système de glissementactivé en premier est celui pour lequel la contrainte de
cisaillement est la plus élevée.
τ
τ « Défauts » linéaires
(P)
τ
(P)Déformation élastique
Déformation réversibleDéformation permanente
τ
(P)
τ
τEn fait, le glissement de la partie haute sur
la partie basse se fait de manière plus consécutiveque simultanée. En réalité, les contraintes sont donc
plus faibles que celles que l’on obtiendrait avec ce modèle.
Déformation plastique
Ruptures simultanées de toutes les liaisons du planX
τMouvement des
dislocations
La frontière entre la partie de la structure qui a déjàglissé et celle qui n’a pas encore glissé s’appelle unedislocation. La dislocation est une singularité (défaut)linéaire causée par une modification progressive de la
structure (cisaillements consécutifs du plan).
L’énergie dépensée est ainsi plus faible mais conduira à la même déformationmacroscopique finale. Le mouvement des dislocations est un mécanisme économique.
Ex. de déplacement progressif d’un tapis
illustrant le mouvement des dislocations mécanisme économique
On ne déplace qu’une petite région du tapis à la fois.
Lorsque le pli a disparu, on obtient un mvt d’ensemble du tapis.