Résumé de la journée du groupe de travail MECAMAT
'Interfaces dans les milieux solides' :
"Joints de grains et
comportement mécanique des polycristaux"
Organisateurs : M. Sauzay, N. Carrère avec le
soutien de B. Bacroix et R. Brenner
Lieu : LPMTM, Université Paris-Nord,
Villetaneuse
21 mars 2006
Cette journée a réuni
environ soixante participants. Elle visait à réunir des chercheurs issus de la
mécanique des matériaux, public habitué de MECAMAT, et des spécialistes de la
métallurgie physique investis dans l’étude des mécanismes d’interaction
dislocations mobiles / joints de grains. D’une part, Il a été ainsi possible de
mieux comprendre ces mécanismes complexes, qui dépendent de nombreux paramètres
(nature du joint : désorientation entre les grains adjacents, plan du
joint, ségrégation; caractéristiques des dislocations incidentes :
plan, vecteur de Bürgers, dissociation;
contrainte appliquée; température permettant une diffusion plus ou moins
notable,..). L’exposé de Louisette Priester a illustré avec beaucoup de
pédagogie ces mécanismes aboutissant par exemple à une absorption de la
dislocation incidente dans le joint avec une décomposition plus ou moins
complexe de cette dislocation. Les empilements et la transmission à travers le
joint ont aussi été évoqués. D’autre part, les possibilités d’introduction de
ces mécanismes dans les modèles utilisés en mécanique des matériaux
(homogénéisation polycristalline, éléments finis multicristallins voir modèles
plus macroscopiques) ont pû être discutés.
Les effets de taille de grain (effet Hall et Petch sur la limite
d’élasticité macroscopique par exemple)
peuvent par être introduits dans les modèles précédents via des modèles
de plasticité cristalline à gradient ou à des milieux de Cosserat (exposé de S.
Forest). Grâce aux progrès des moyens de calcul, l’effet Hall et Petch commence
à être abordé par la dynamique des dislocations (petits agrégats et taille de
grain de l’ordre du micron, B. devincre). Pour ces tailles de grains, l’effet
s’explique essentiellement par la forte tension de ligne plutôt que par les
contraintes induites par des empilements (inexistants dans des grains
microniques).
Quelques exposés
concernaient l’influence de la taille de grain sur les mécanismes
d’endommagement (B. Marini).
La journée s’articulait en
deux parties (voir programme ci-dessous) :
-
quatre
exposés de synthèse visant à poser les définitions essentielles, à rappeler les
mécanismes de base et à décrire les modèles les plus souvent utilisés. Des
résultats récents ont aussi pû être montrés.
-
six
exposés plus ciblés ayant trait aux problématiques évoqués.
Références
Materials Science
and Engineering A, Volumes 400-401, 25 July 2005, Pages 264-267
J.P. Couzinié, B. Décamps, L. Boulanger and L.
Priester
Materials Science
and Engineering A, Volumes 400-401, 25 July 2005, Pages 150-153
S. Lefebvre, B. Devincre and T. Hoc
Computational
Materials Science, Volume 27, Issue 3, May 2003, Pages 351-374
G. Cailletaud, S. Forest,
D. Jeulin, F. Feyel, I. Galliet, V. Mounoury and S. Quilici
J. Phys. IV France, 8, (1998), pp. 4 95-4 104.
B. Marini
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"Interaction entre
dislocations et joints de grains - Processus d'accommodation des contraintes
aux interfaces"
Louisette Priester
Professeur Emérite de
l'Université Paris 11, Vitry
"Etude des mécanismes
physiques à l'origine de la loi de
"Hall-Petch" :
apport des simulations mésoscopiques de dynamique des dislocations"
Benoît Devincre
LEM, CNRS-ONERA, Chatillon
"Plasticité
cristalline de Cosserat et effets d'échelles associés
à la présence de joints de
grains"
Samuel Forest
Ecole des Mines, Evry
"Rupture
intergranulaire fragile d'un acier faiblement allié"
Bernard Marini
CEA Saclay, SRMA
Après-midi : exposés :
"Effet de la taille
des grains austénitiques sur le comportement à haute température de la famille
d'aciers 16MND5"
B. Vereecke
LMT, Cachan
"Comportement
mécanique des nanocristaux"
J.-F. Molinari
LMT, Cachan
"Effet de distribution
de tailles de grains dans le cadre de méthodes de transition d'échelles"
S. Berbenni
LPMM, Metz
"Adoucissement
cyclique des aciers martensitiques."
B. Fournier
CEA, Saclay et Ecole des
Mines, Evry
"Quelques questions
soulevées par la modélisation du comportement mécanique d'échantillons de
tantale préalablement choqués"
E. Molines
LTI, Univesité de Picardie,
Cuffies
"Grain and subgrain boundaries in plastically deformed
3-D polycrystals"
R. Lebensohn
Los Alamos National Laboratory, USA