Soutenance de thèse de Jules Baton

4 juin 2021

Jules Baton soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 4 juin 2021

Structures de dislocations dans le tantale pur déformé à froid : évolutions et influences sur la restauration et la recristallisation

Jules Baton a réalisé sa thèse dans l'équipe MSR, sous la supervision de Nathalie Bozzolo et Charbel Moussa dans le cadre d'un projet de recherche avec le CEA. Jules Baton soutiendra sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le  4 juin 2021 devant le jury suivant :

– Brigitte BACROIX, Directeur de recherche CNRS, Université Paris 13, Rapporteur
 
– Javier SIGNORELLI, Professeur, Universidad Nacional de Rosario, Rapporteur
 
– Andrea TOMMASI, Directeur de recherche CNRS, Université de Montpellier, Examinateur
 
– Vladimir ESIN, Chargé de recherche, MINES ParisTech – Université PSL, Examinateur
 
– Wilfried GESLIN, Ingénieur, CEA Valduc, Invité

 

Résumé :

Du fait de sa grande ductilité à température ambiante, le tantale pur est idéal pour la mise en forme à froid de pièces à géométries complexes avec des risques de rupture minimes. L’objectif de cette thèse est de comprendre et proposer une description des mécanismes physiques qui se déroulent lors d’une déformation plastique suivie d’un traitement thermique.
 
Différents échantillons de tantale pur ont été déformés à froid par compression et laminage. Les microstructures déformées ont été ensuite caractérisées par microscopie électronique à balayage à l’échelle des grains et des sous-structures. Ces caractérisations ont révélé que le développement de sous-structures est fortement influencé par l’orientation cristallographique des grains et également par la texture de l’état initial. En particulier, les grains de la fibre γ forment plus de sous-structures que ceux de la fibre θ. Ces différences ne peuvent pas être correctement retranscrites uniquement par les valeurs de densité de dislocations. D’autres paramètres permettant de quantifier les sous-structures ont été proposés et leurs évolutions ont été décrites par des modèles.
 
La recristallisation est très impactée par la dépendance de l’état déformé à l’orientation cristallographique. La germination est favorisée dans les grains de la fibre γ en raison du développement de sous-structures plus important lors de la déformation. Cette hétérogénéité de comportement peut être bien décrite par l’énergie stockée lorsqu’elle est estimée à l’échelle des sous-structures. La restauration a été étudiée de manière directe et indirecte à travers ses effets sur la recristallisation avec différents pré-traitements de restauration. Deux effets opposés sur la recristallisation ont été observés. Un premier effet défavorable est lié à l’annihilation des dislocations, ce qui implique une diminution de la force motrice pour la recristallisation. Un second effet favorable est lié à l’amélioration de l’aptitude à migrer des sous-joints, ce qui favorise la germination. L’effet global de la restauration sur la recristallisation est conditionné par l’équilibre entre ces deux effets. Cet équilibre varie en fonction du niveau de déformation, de l’orientation cristallographique et des conditions du pré-traitement de restauration (temps et température).
 
 
 
Mots-clés : Tantale, microstructure, structure de dislocations, restauration, recristallisation
 

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