Apport de l’EBSD pour l’analyse de stabilité en température de Nickel à grains ultra fins

Vladimir ESIN, Lisa BELKACEMI, Cécilie DUHAMEL
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MINES ParisTech, Université PSL, Centre des Matériaux (UMR CNRS 7633), Évry, France

Les métaux et les alliages métalliques à grains ultra fins font partie des nanomatériaux qui sont activement étudiés depuis des années 2000. Leur nanostructure permet d’obtenir des propriétés et des effets qui ne sont pas observés dans les matériaux conventionnels, comme, par exemple, la diminution de la limite d’élasticité avec la diminution de taille de grains (effet de Hall-Petch inverse). Cela ouvrirait pour de tels métaux de nouveaux domaines d’applications par rapport à l’utilisation « classique » des alliages métalliques.

Un des points bloquants sur le chemin de l’industrialisation des métaux à grains ultra fins est leur stabilité en température. En effet, la nanostructure est généralement obtenue à l’aide des méthodes de déformation plastique sévère ce qui rend les métaux à grains ultra fins extrêmement métastables à l’exposition en température due à l’énergie de la déformation plastique emmagasinée.

L’objectif de ce travail était d’étudier le domaine de stabilité en température du nickel à grains ultra fins obtenu par procédé ECAP (Equal Channel Angular Pressing). Pour cela, la caractérisation multi-échelle impliquant des mesures de dureté, la calorimétrie différentielle à balayage et l’EBSD ont été utilisé. Les données obtenues par EBSD ont permis de relever la température maximale au-delà de laquelle les évolutions microstructurales se produisaient ainsi que de déterminer les mécanismes les gouvernants.