- 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.

Essai de tractionQu’est ce qu’ une éprouvette de traction (au repos) ?

Longueur initiale

L0

d0 (S0)

Comportement en charge

S < S0

L0

F F

∆l : allongement

Longueur sous charge F

L

Jusqu’à la rupture

F F

LU > L

Longueur ultime Rupture

Zone de striction

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.

: b ⊥ LDislocation coin

b

L

: b // LDislocation vis

L

b