Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Hans Joachim BUNGE : Professeur. Département de métallurgie physiqueUniversité Technologique de Clausthal (D)
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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 :
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les normes technologiques n’exigent pas vraiment de contrôle des textures dans le domaine des matériaux non métalliques ;
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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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Propriétés des matériaux texturés3. Formation de texture
3.1 Remarques générales
La texture et les autres paramètres structuraux des agrégats polycristallins sont formés par toutes sortes de procédés de transformation solide, qui se sont déroulés au cours de l’histoire du matériau. Ces procédés sont plus particulièrement :
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la cristallisation à partir d’un état non cristallin :
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vapeur, liquide, verre ;
-
-
la déformation plastique :
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glissement, maclage ;
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-
la recristallisation :
-
primaire, secondaire, grossissement de grain ;
-
-
la transformation de phase :
-
par diffusion, par transformation martensitique ;
-
-
la rotation rigide des particules :
-
due à des forces mécaniques, électriques ou magnétiques.
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Chacun de ces procédés peut avoir différentes symétries, en particulier :
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isotropie ;
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axiale ;
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orthorhombique ;
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monoclinique ;
-
triclinique.
Un autre facteur important, influençant la formation de textures est la structure cristalline. Tous les procédés se produisant dans les cristaux doivent respecter la symétrie cristalline. Par conséquent, la texture résultante doit également posséder cette symétrie.
Les textures peuvent ainsi être classifiées dans un cadre tridimensionnel composé d’un procédé physique, d’une structure cristalline et d’une symétrie de procédé, comme le montre la figure 38. La symétrie cristalline signifie, du point de vue des textures, la classe cristalline, c’est‐à‐dire l’un des 32 groupes ponctuels de symétrie.
De plus, beaucoup de paramètres additionnels de structure cristalline influencent le procédé de formation de texture et donc les textures résultantes. Chaque point dans le cadre tridimensionnel de la figure 38, représente en fait un domaine au sein duquel une subdivision permet de distinguer de nombreux types de texture qui diffèrent par la nature même du matériau, par exemple :
-
les métaux (incluant les composants intermétalliques) ;
-
les...
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Formation de texture
BIBLIOGRAPHIE
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(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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