Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Hans Joachim BUNGE : Professeur. Département de métallurgie physiqueUniversité Technologique de Clausthal (D)
-
Claude ESLING : Professeur. Laboratoire d’étude des textures et application aux matériaux (LETAM) - URA – CNRS 2090 ISGMP, Université de Metz
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Lire l’articleINTRODUCTION
La plupart des matériaux utilisés technologiquement ont une structure polycristalline. Leurs propriétés dépendent à la fois de la structure de l’agrégat polycristallin et des propriétés des cristaux qui les constituent. Les propriétés des cristaux sont essentiellement données par le choix des matériaux. La structure de l’agrégat et donc son influence sur les propriétés des matériaux obtenus dépend cependant du traitement subi par les matériaux. À cause de l’anisotropie des propriétés cristallines, l’orientation du cristal et tous les paramètres de structure qui en découlent, c’est‐à‐dire la texture et les grandeurs texturales d’ordre supérieur (fonctions de corrélation par exemple), jouent un rôle prédominant parmi les paramètres d’agrégat du matériau polycristallin. La texture et les grandeurs qui y sont reliées constituent donc d’importants paramètres structuraux à deux points de vue :
-
ils influencent les propriétés des matériaux ;
-
ils évoluent lors du traitement des matériaux.
Ces deux points doivent être compris quantitativement en termes de modèles mathématiques.
Des normes technologiques précisent quelles sont les marges de variation maximale autorisées pour les propriétés des matériaux, qui sont d’autant plus étroites que la qualité des matériaux s’accroît. Elles sont particulièrement étroites pour les matériaux dits de haute technologie. À cet effet, les propriétés de base des matériaux, telles que composition et pureté, doivent être contrôlées. Dès que l’incertitude sur les propriétés due à celle sur ces paramètres est inférieure à l’anisotropie cristallographique, la texture et les grandeurs qui y sont reliées deviennent les paramètres structuraux dominants ; le contrôle des grandeurs de base étant constamment amélioré, cela s’appliquera tôt ou tard à tous les matériaux polycristallins. En métallurgie, on effectue depuis longtemps des études et des contrôles de texture, mais cela est moins courant pour d’autres types de matériaux, pour deux raisons essentielles :
-
les normes technologiques n’exigent pas vraiment de contrôle des textures dans le domaine des matériaux non métalliques ;
-
les matériaux non métalliques ont des structures cristallines plus complexes si bien que les analyses de texture de ces matériaux sont plus difficiles à réaliser, voire quasiment impossibles au moyen des techniques conventionnelles.
Actuellement, ces deux points évoluent rapidement, si bien que les études et contrôles de texture sont importants pour tous les matériaux technologiques.
Cet article donne la définition des textures et des grandeurs qui y sont reliées, et présente la détermination de textures, leur formation ainsi que leur influence sur les propriétés des matériaux métalliques. Ces considérations sont valables pour tous types de matériaux.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1981 par Paul PARNIÈRE
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Détermination de textures1. Description des structures des matériaux polycristallins
1.1 Structure des matériaux technologiques
Les propriétés des matériaux technologiques dépendent de quatre catégories de paramètres de structure (figure 2) :
-
structure cristalline idéale ;
-
composition et arrangement des phases ;
-
orientation et arrangement des cristallites ;
-
défauts de réseau et leur répartition.
1.2 Structure des agrégats polycristallins
Dans cet article, nous tiendrons particulièrement compte des paramètres correspondant à la troisième catégorie.
Un agrégat de ce genre est entièrement décrit par la fonction d’agrégat ou champ d’orientation :
qui précise l’orientation cristalline g dans chaque petit élément de volume dV situé au point x de l’échantillon (figure 3).
Par ailleurs, trois différents types de structure d’agrégat peuvent être distingués (figure 4) :
-
structure avec des grains à grandes désorientations ;
-
structures avec sous‐grains ;
-
structures distordues avec courbure de réseau.
Dans le premier cas, le matériau est constitué de grains bien définis, délimités par des joints de grains à forte désorientation. Dans le deuxième cas, les grains peuvent en plus contenir des sous‐joints à faible désorientation. Dans le troisième cas, les grains peuvent contenir des structures de dislocations quasi‐continues, entraînant une courbure continue de réseau.
HAUT DE PAGE1.3 Description de l’orientation cristalline
En vue de décrire l’orientation g du réseau cristallin par rapport à l’échantillon, un système...
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Description des structures des matériaux polycristallins
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BUNGE (H.J.) - Some applications of the Taylor theory of polycrystal plasticity. - Kristall und Technik 3, p. 431-438 (1968).
-
(2) - BUNGE (H.J.), ROBERTS (W.T.) - Orientation distribution, elastic and plastic anisotropy in stabilized steel sheet. - J. Appl. Cryst. 2, p. 116-128 (1969).
-
(3) - BUNGE (H.J.) - Texture analysis in materials science. - Mathematical Methods. 1982 Butterworth London, 593 p., 2nd Ed., Cuvillier-Verlag Göttingen (1993).
-
(4) - BUNGE (H.J.), SCHULZE (M.), GRZESIK (D.) - Calculation of the yield locus of polycristalline materials according to the Taylor theory. - Peine + Salzgitter Berichte (Sonderheft), Salzgitter AG, p. 31 (1980).
-
(5) - BUNGE (H.J.), ESLING (C.) (Eds) - Quantitative texture analysis. - 1982 DGM Informationgesellschaft-Verlag Oberusel, 551 p., 2nd Ed. (1986).
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(6) - BUNGE (H.J.), ESLING (C.) (Eds) - Advances...
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