2 • Le comportement
mécanique d’un métal
43
2.2 La déformation plastique
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
le cisailler, ce qui demandera toujours l’application d’un effort supplémentaire. Un précipité cohérent sera alors plus efficace qu’un précipité incohérent. Un précipité, par ailleurs, aura une efficacité variable
avec sa taille; en général, on admet qu’il existe une taille optimale en
dessous et au-dessus de laquelle l’effet diminue, à tel point qu’un très
gros précipité n’a pratiquement plus d’influence. L’obstacle peut être,
aussi, un joint de grain qui, par son désordre ne permet pas la continuité du glissement.
Par ailleurs, lorsque l’on développe une déformation plastique on constate qu’il faut constamment augmenter l’effort appliqué pour pouvoir la
poursuivre; ceci s’explique en considérant l’intervention de deux phénomènes :
– les dislocations interagissent entre elles (elles se gênent mutuellement)
et avec les autres défauts du réseau (précipités, joints de grains…).
Notamment quand plusieurs dislocations de même signe se déplacent
dans un même plan de glissement, la première vient buter sur l’obstacle et s’arrête, repousse la seconde qui repousse la troisième et ainsi de
suite; il se forme ainsi un empilement qui bloque le processus jusqu’à
ce qu’un effort supérieur débloque la première dislocation;
– de nouvelles dislocations prennent naissance au cours de la déformation, venant augmenter les distorsions du réseau et les interactions
entre dislocations.
Cette augmentation de la résistance à la déformation plastique s’appelle
la « consolidation » du matériau ou « écrouissage »; elle augmente au
cours de la déformation plastique. Cette consolidation constitue une
adaptation du métal aux conditions de sollicitation; en effet, si on relâche l’effort (qui a provoqué la déformation plastique) on constate que le
retour est seulement élastique et que le domaine élastique s’étend désormais jusqu’au niveau de la contrainte précédemment appliquée (qui
devient la nouvelle valeur de la limite d’élasticité); il y a donc eu augmentation de la limite d’élasticité et donc bien renforcement du métal.
La possibilité de gêner les déplacements des dislocations (et donc de
retarder la déformation plastique) peut être volontairement utilisée; elle
permet d’accroître l’ampleur du domaine élastique et donc d’engendrer
mécanique d’un métal
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2.2 La déformation plastique
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
le cisailler, ce qui demandera toujours l’application d’un effort supplémentaire. Un précipité cohérent sera alors plus efficace qu’un précipité incohérent. Un précipité, par ailleurs, aura une efficacité variable
avec sa taille; en général, on admet qu’il existe une taille optimale en
dessous et au-dessus de laquelle l’effet diminue, à tel point qu’un très
gros précipité n’a pratiquement plus d’influence. L’obstacle peut être,
aussi, un joint de grain qui, par son désordre ne permet pas la continuité du glissement.
Par ailleurs, lorsque l’on développe une déformation plastique on constate qu’il faut constamment augmenter l’effort appliqué pour pouvoir la
poursuivre; ceci s’explique en considérant l’intervention de deux phénomènes :
– les dislocations interagissent entre elles (elles se gênent mutuellement)
et avec les autres défauts du réseau (précipités, joints de grains…).
Notamment quand plusieurs dislocations de même signe se déplacent
dans un même plan de glissement, la première vient buter sur l’obstacle et s’arrête, repousse la seconde qui repousse la troisième et ainsi de
suite; il se forme ainsi un empilement qui bloque le processus jusqu’à
ce qu’un effort supérieur débloque la première dislocation;
– de nouvelles dislocations prennent naissance au cours de la déformation, venant augmenter les distorsions du réseau et les interactions
entre dislocations.
Cette augmentation de la résistance à la déformation plastique s’appelle
la « consolidation » du matériau ou « écrouissage »; elle augmente au
cours de la déformation plastique. Cette consolidation constitue une
adaptation du métal aux conditions de sollicitation; en effet, si on relâche l’effort (qui a provoqué la déformation plastique) on constate que le
retour est seulement élastique et que le domaine élastique s’étend désormais jusqu’au niveau de la contrainte précédemment appliquée (qui
devient la nouvelle valeur de la limite d’élasticité); il y a donc eu augmentation de la limite d’élasticité et donc bien renforcement du métal.
La possibilité de gêner les déplacements des dislocations (et donc de
retarder la déformation plastique) peut être volontairement utilisée; elle
permet d’accroître l’ampleur du domaine élastique et donc d’engendrer