4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
94
4.2 Le durcissement des métaux
– de composés formés par réaction entre des éléments d’alliage (carbures
d’éléments d’alliage, composés intermétalliques formés par des éléments d’alliage…).
En présence de particules précipitées, les dislocations doivent, pour
poursuivre leur déplacement, soit contourner les particules soit les
cisailler :
– la figure 4.5a illustre le processus du cisaillement. On voit que celui-ci
crée une interface interne au précipité; deux surfaces libres apparaissent. Pour ce faire il est nécessaire d’apporter une certaine énergie qui
est fournie par le travail des forces extérieures appliquées au métal;
l’effort appliqué pour engendrer le mouvement des dislocations (et
donc la déformation plastique) doit donc être augmenté. En général le
cisaillement n’est possible que s’il existe une certaine continuité entre
les plans de glissement du solvant et ceux du précipité, c’est-à-dire
lorsque les précipités sont cohérents ou au moins partiellement
cohérents;
– la figure 4.5b illustre (selon OROWAN) le mécanisme du contournement. Sous l’effet de la contrainte appliquée la dislocation en déplacement vient « buter » sur les particules mais poursuit son mouvement
dans les espaces libres entre celles-ci. La ligne de dislocation forme des
arcs de plus en plus grands qui finissent par se recombiner pour
redonner une ligne de dislocation mais en laissant derrière eux des
boucles de dislocation autour des particules. La formation des arcs
exige la fourniture d’une énergie supplémentaire qui est obtenue par
augmentation de la contrainte extérieure. Il faut noter que la présence
des boucles de dislocations perturbera ultérieurement le passage d’une
autre dislocation.
On voit que, quel que soit le processus de franchissement des précipités
(cisaillement ou contournement), le mouvement des dislocations ne
peut se poursuivre que si la contrainte extérieure est augmentée; ceci
traduit l’effet de durcissement dû à un précipité, durcissement qui provoque donc une augmentation sensible de la limite d’élasticité. On
montre que l’effort nécessaire pour cisailler ou contourner une particule
varie avec son volume. À quantité de précipité constante (quand le
volume de chaque particule augmente, le nombre de particules diminue)
mécaniques des métaux…
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4.2 Le durcissement des métaux
– de composés formés par réaction entre des éléments d’alliage (carbures
d’éléments d’alliage, composés intermétalliques formés par des éléments d’alliage…).
En présence de particules précipitées, les dislocations doivent, pour
poursuivre leur déplacement, soit contourner les particules soit les
cisailler :
– la figure 4.5a illustre le processus du cisaillement. On voit que celui-ci
crée une interface interne au précipité; deux surfaces libres apparaissent. Pour ce faire il est nécessaire d’apporter une certaine énergie qui
est fournie par le travail des forces extérieures appliquées au métal;
l’effort appliqué pour engendrer le mouvement des dislocations (et
donc la déformation plastique) doit donc être augmenté. En général le
cisaillement n’est possible que s’il existe une certaine continuité entre
les plans de glissement du solvant et ceux du précipité, c’est-à-dire
lorsque les précipités sont cohérents ou au moins partiellement
cohérents;
– la figure 4.5b illustre (selon OROWAN) le mécanisme du contournement. Sous l’effet de la contrainte appliquée la dislocation en déplacement vient « buter » sur les particules mais poursuit son mouvement
dans les espaces libres entre celles-ci. La ligne de dislocation forme des
arcs de plus en plus grands qui finissent par se recombiner pour
redonner une ligne de dislocation mais en laissant derrière eux des
boucles de dislocation autour des particules. La formation des arcs
exige la fourniture d’une énergie supplémentaire qui est obtenue par
augmentation de la contrainte extérieure. Il faut noter que la présence
des boucles de dislocations perturbera ultérieurement le passage d’une
autre dislocation.
On voit que, quel que soit le processus de franchissement des précipités
(cisaillement ou contournement), le mouvement des dislocations ne
peut se poursuivre que si la contrainte extérieure est augmentée; ceci
traduit l’effet de durcissement dû à un précipité, durcissement qui provoque donc une augmentation sensible de la limite d’élasticité. On
montre que l’effort nécessaire pour cisailler ou contourner une particule
varie avec son volume. À quantité de précipité constante (quand le
volume de chaque particule augmente, le nombre de particules diminue)