RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX EN COMPRESSION PLANE

RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX EN COMPRESSION PLANE

Dans ce chapitre, nous présentons les résultats expérimentaux obtenus pour les essais de compression plane partiellement imposée sur des monocristaux de Fe-Si et de Nb, ainsi que les prévisions théoriques obtenues par le modèle proposé avec différentes hypothèses sur les systèmes de glissement. L’analyse du comportement plastique de ces cristaux et la comparaison théorie – expérience .portent sur les points suivants: Pour cette étude, nous avons testé 8 orientations cristallines pour deux compositions de l’alliage Fe-Si et 4 sur ces 8 ont été également déformées dans le cas du niobium. Ces orientations initiales décrites par les cosinus directeurs des axes X en fonction de la composition en Si de chaque échantillon et au tableau 4.2 pour le Nb. Les résultats expérimentaux concernant les rotations et les cisaillements sont rassemblés aux tableaux 4.1 et 4.3 pour le Fe-Si et aux tableaux 4.2 et 4.4 pour le Nb, pour des taux de déformation nominaux de 0.1, 0.3 et 0.5. Il est important de noter que, pour toutes les orientations testées, aucune influence significative sur les réorientations cristallines ou sur les cisaillements finis n’a été mise en évidence en fonction du matériau (Fe – Si, Nb) ou du pourcentage en silicium dans l’alliage Fe – Si. La seule différence se situe au niveau des valeurs des contraintes de compression. En début de déformation, elles avoisinent 300 MPa pour le Fe – Si avec une valeur plus élevée (::::= 15 %) dans le cas du 3 % Si (Fig. 4.1) que pour le 2,7 % Si (Fig. 4.2), alors qu’elles débutent vers 100 MPa dans le cas du Nb (Fig. 4.3). Ces courbes contrainte – déformation (Fig. 4.1-3) illustrent la forte dépendance des contraintes d’écoulement en fonction de l’orientation du cristal. Nous constatons également que cette dépendance est similaire d’un matériau à l’autre, la classification par ordre croissant en fin de déformation étant sensiblement la même.

Il faut cependant souligner que parmi les 9 orientations, 6 se comportent de façonplus ou moins homogène (A, B, D, E, F, 0, alors que 3 d’entre elles présentent de fortes hétérogénéités de déformations (C, G, H). Pour cela, nous considérons que la déformation est homogène lorsqu’il n’y a pas de variation ou de décomposition de l’orientation d’un endroit à l’autre du monocristal et que les grilles se déforment de façon régulière d’une extrémité à l’autre de l’échantillon. Un exemple de ce comportement est illustré à la figure 4.4 pour le cristal B2 en Fe-Si. Par contre, les hétérogénéités de déformation se caractérisent par le fait que le cristal se scinde en deux ou plusieurs orientations (cas du cristal H1 en Fe-Si, Fig. 4.5) ou que les grilles présentent des zones fortement cisaillées avoisinant avec des zones faiblement déformées (cas du cristal G2 en Fe-Si, Fig. 4.6).Dans un premier temps, nous examinons les résultats obtenus sur les 6 monocristaux se déformant de façon homogène pour les différents aspects de la déformation cités précédemment. A la fin de ce chapitre, nous analysons en détails le cas des 3 autres orientations.

Rotations cristallines et cisaillements finis

Le comportement plastique de chaque monocristal est caractérisé graphiquement à partir des résultats obtenus pour les réorientations cristallines et les cisaillements finis sur l’alliage Fe – 2,7 % Si et sur le niobium. Aux courbes expérimentales de ces graphiques se superposent les courbes correspondant aux prévisions des 2 hypothèses GMF 110 et GMF 112 afin de permettre une première comparaison théorie ­ expérience. Une étude plus détaillée de l’influence du rapport ~ des cissions critiques est réalisée sur 2 autres graphiques regroupant les prévisions théoriques issues des différentes hypothèses d’une part, pour les rotations et d’autre part, pour les cisaillements. Afin de faciliter l’interprétation des résultats, nous rappelons au tableau 4.5, la notation et les valeurs des cissions critiques pour les différentes hypothèses sur les systèmes de glissement.de cette orientation A tournent « Vers (4 5 8)[4 8 3]. Cette rotation cristalline est bien décrite par l’hypothèse GMF 110, alors que l’hypothèse GMF 112 prévoit que le plan X (Fig. 4.9) et pour les cisaillements 6 ~ 2 et 6 ~3 (Fig.4.10), l’accord entre la théorie et l’expérience est d’autant moins bon que le glissement sur les système {112:k 111 > est aussi facile (GME + PENCIL) ou plus facile (GMF 112 + GM + CARPAY + 112) que sur les systèmes {110)< 111> • Nous en concluons que l’orientation A préfère glisser sur les systèmes f110}<111>