Etude de la dynamique des dislocations de monocristaux de cuivre sous chargements cycliques : émission acoustique et caractérisation microstructurale.

Gabriel L'HOTE, Stéphanie DESCHANEL, M. MONTAGNAT, Sophie CAZOTTES

MATEIS Laboratory-INSA de Lyon, 2 Avenue Jean Capelle, 69621, Villeurbanne cedex, France

L’émission acoustique (EA) est un outil adéquat pour l’étude de la plasticité cristalline.

L’identification de deux types de plasticité est alors possible [1-3] : l’une représentée par des mouvements homogènes et non corrélés de dislocation et l’autre sous forme d’avalanches de dislocation.

La plasticité est aussi caractérisée par la formation de structures de dislocations caractéristiques, telles que des veines, des murs ou encore des cellules (dans les CFC tout du moins).

Coupler l’EA et l’observation de la structure de dislocations semble alors prometteur pour entrevoir les mécanismes de la plasticité cristalline. Des essais de fatigue cyclique ont été menés sur monocristaux de cuivre pur, suivis par EA. La structure de dislocation est observée via la méthode ECCI (Electron Channeling Contrast Imaging).
Les premiers résultats montrent que l’énergie du signal acoustique croît lorsque la déformation augmente pour les premiers cycles. A mesure que le cristal est écrouit, le libre parcours moyen des dislocations et le nombre de dislocation mobile diminuent, résultant alors en une diminution du signal au cours des cycles, jusqu’à devenir plus stationnaire. En outre, les avalanches de dislocations semblent apparaitre lorsque le cristal subit de larges changements microstructuraux.

Références :

[1] T. Richeton, J. Weiss, F. Louchet, Acta Materialia. 53 (2005)
[2] J. Weiss, T. Richeton, F. Louchet, F. Chmelik, P. Dobron, D. Entemeyer. Physical Review B. 76 (2007)
[3] W.B. Rhouma, S. Deschanel, J. Weiss, T.E. Simos, G. Psihoyios, C. Tsitouras, Z. Anastassi, in: AIP, 2011