4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
98
4.2 Le durcissement des métaux
r c = k/(T E – T)
avec :
T E = température d’équilibre de la solution initiale et donc température limite en dessous de laquelle apparaît la sursaturation,
T = température à laquelle se forme le précipité.
Le rayon critique r c d’un précipité de forme sphérique serait infini s’il se
formait à la température T E , mais il est d’autant plus petit que sa température de formation est plus basse par rapport à T E .
Le processus de précipitation se développe en trois étapes :
– germination;
– croissance;
– coalescence.
■ La germination
Au sein d’un grain on constate que, dès l’abaissement de la température
T au-dessous de T E , les atomes de soluté qui sont en sursaturation se rassemblent (le déplacement des atomes se fait par diffusion – voir Annexe
de ce chapitre) en amas formés, le plus généralement, sur les lacunes et
les dislocations du réseau. La taille de ces amas est très variable, représentant des rassemblements de quelques atomes à plusieurs centaines
d’atomes (les plus gros d’entre eux sont décelables et prennent alors le
nom de zones de GUINIER-PRESTON). Seuls les amas dont la taille
dépasse la taille critique sont susceptibles de grossir, les autres disparaissent ; le nombre de germes qui peuvent se développer est donc bien inférieur à celui des amas formés transitoirement. C’est ainsi que l’on décrit
la germination dite homogène, c’est-à-dire celle qui se développe au sein
d’un grain. Mais les joints des grains, compte tenu du désordre qui y
règne, permettent facilement le rassemblement d’une grande quantité
d’atomes de soluté et la formation facile d’amas de taille critique; on
parle alors de germination hétérogène.
Par voie de conséquence on constate que la précipitation, à partir d’une
solution solide métallique polycristalline sursaturée, commence généralement dans les joints des grains avant d’apparaître dans les grains euxmêmes mais que l’introduction volontaire de défauts de structure dans
mécaniques des métaux…
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4.2 Le durcissement des métaux
r c = k/(T E – T)
avec :
T E = température d’équilibre de la solution initiale et donc température limite en dessous de laquelle apparaît la sursaturation,
T = température à laquelle se forme le précipité.
Le rayon critique r c d’un précipité de forme sphérique serait infini s’il se
formait à la température T E , mais il est d’autant plus petit que sa température de formation est plus basse par rapport à T E .
Le processus de précipitation se développe en trois étapes :
– germination;
– croissance;
– coalescence.
■ La germination
Au sein d’un grain on constate que, dès l’abaissement de la température
T au-dessous de T E , les atomes de soluté qui sont en sursaturation se rassemblent (le déplacement des atomes se fait par diffusion – voir Annexe
de ce chapitre) en amas formés, le plus généralement, sur les lacunes et
les dislocations du réseau. La taille de ces amas est très variable, représentant des rassemblements de quelques atomes à plusieurs centaines
d’atomes (les plus gros d’entre eux sont décelables et prennent alors le
nom de zones de GUINIER-PRESTON). Seuls les amas dont la taille
dépasse la taille critique sont susceptibles de grossir, les autres disparaissent ; le nombre de germes qui peuvent se développer est donc bien inférieur à celui des amas formés transitoirement. C’est ainsi que l’on décrit
la germination dite homogène, c’est-à-dire celle qui se développe au sein
d’un grain. Mais les joints des grains, compte tenu du désordre qui y
règne, permettent facilement le rassemblement d’une grande quantité
d’atomes de soluté et la formation facile d’amas de taille critique; on
parle alors de germination hétérogène.
Par voie de conséquence on constate que la précipitation, à partir d’une
solution solide métallique polycristalline sursaturée, commence généralement dans les joints des grains avant d’apparaître dans les grains euxmêmes mais que l’introduction volontaire de défauts de structure dans