Résumé
Un joint de grains est l'interface entre deux cristaux de même structure cristalline et de même composition, mais d’orientation différente. vignette|Microstructure de VT22 () après trempe. L'échelle est en micromètres. vignette|Schéma d'un joint de grain, dont les atomes communs à deux cristaux (orange et bleu) sont représentés en vert. Les joints de grains peuvent se former dans deux cas de figure : lors de la solidification du matériau et par recristallisation, durant certains traitements thermomécaniques. Lors de la solidification, les matériaux cristallisent en deux étapes : la germination, ou formation de sites favorisant thermodynamiquement le regroupement d’atomes ; la croissance tridimensionnelle autour de ces sites. Ces mécanismes s’effectuant de façons concomitantes en plusieurs points de l’espace, plusieurs réseaux cristallins sont formés avec des orientations aléatoires. Quand ces réseaux se rencontrent ils ne sont donc pas alignés, la zone de changement d’orientation est appelée joint de grains. Lorsque le nombre de dislocations est faible, elles interagissent peu entre elles, la déformation plastique est seulement facilitée. Si le nombre de dislocations augmente, des mouvements vont être bloqués, il y a alors durcissement par écrouissage. Les joints de grains empêchent les plans préférentiels de glissement de se prolonger d'un grain à l'autre car l'orientation des plans cristallins est différente d'un grain à un autre. La taille de grain influe donc sur les propriétés mécaniques des polycristaux : plus les grains sont petits, plus il y a de joints de grains, et donc plus le mouvement des dislocations est entravé (loi de Hall-Petch). Ce phénomène rend les matériaux polycristallins plus résistants à la traction que les monocristaux à composition chimique égale. En revanche, en fluage, les joints de grains peuvent glisser et ainsi accroître la vitesse de fluage. C'est principalement pour cette raison que les alliages monograin sont plébiscités pour les applications à hautes températures telles que les aubes de turbomachine (moteurs d'avion, turbine d'hélicoptère.
À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Cours associés (19)
MSE-310: Deformation of materials
Présentation des mécanismes de déformation des matériaux inorganiques: élasticité, plasticité, fluage.
MSE-304: Surfaces and interfaces
This lecture introduces the basic concepts used to describe the atomic or molecular structure of surfaces and interfaces and the underlying thermodynamic concepts. The influence of interfaces on the p
MSE-422: Advanced metallurgy
This course covers the metallurgy, processing and properties of modern high-performance metals and alloys (e.g. advanced steels, Ni-base, Ti-base, High Entropy Alloys etc.). In addition, the principle
Afficher plus
Concepts associés (16)
Recuit
Le recuit d'une pièce métallique ou d'un matériau est un procédé correspondant à un cycle de chauffage. Celui-ci consiste en une étape de montée graduelle en température suivie d'un refroidissement contrôlé. Cette procédure, courante en sciences des matériaux, permet de modifier les caractéristiques physiques du métal ou du matériau étudié. Cette action est particulièrement employée pour faciliter la relaxation des contraintes pouvant s'accumuler au cœur de la matière, sous l'effet de contraintes mécaniques ou thermiques, intervenant dans les étapes de synthèse et de mise en forme des matériaux.
Cristallite
thumb|Représentation schématique d'un ensemble de cristallites Un (ou une) cristallite (crystallite en anglais) est un domaine de matière ayant la même structure qu'un monocristal. La matière cristalline est rarement présente à l'état de monocristal, à quelques exceptions près (pierres précieuses, silicium pour l'industrie électronique, alliages pour les aubes de turbine des moteurs d'avions militaires). La plupart du temps, elle est polycristalline, c'est-à-dire composée de monocristaux (les cristallites) attachés les uns aux autres par des régions désordonnées.
Dislocation
En science des matériaux, une dislocation est un défaut linéaire (c'est-à-dire non-ponctuel), correspondant à une discontinuité dans l'organisation de la structure cristalline. Une dislocation peut être vue simplement comme un "quantum" de déformation élémentaire au sein d'un cristal possédant un champ de contrainte à longue distance. Elle est caractérisée par : la direction de sa ligne ; un vecteur appelé « vecteur de Burgers » dont la norme représente l'amplitude de la déformation qu'elle engendre.
Afficher plus