Soutenance de thèse de Gaétan Boissonneau

Caractérisation expérimentale des processus de recristallisation dynamique par essais de traction avec acquisition EBSD in-situ dans l’alliage de magnésium AZ31

Cette thèse explore les processus de recristallisation dynamique (DRX) dans les polycristaux, en utilisant l’alliage de magnésium AZ31 comme matériau modèle pour des matériaux à forte anisotropie plastique. Un protocole expérimental innovant a été développé, permettant le suivi en 2D des microstructures au cours de la déformation, par des essais de traction associés à l’acquisition in-situ de cartographies EBSD sur une large plage de déformations finies (jusqu’à 67% de déformation ingénieure). L’évolution de la microstructure a été étudiée dans différentes conditions de température et de vitesse de déformation (20, 150, 250 et 300° C; 10−3 et 10−4 s−1. La grande quantité de donnée EBSD obtenue permet d’étudier le comportement mécanique global de l’échantillon à la perspective des évolutions microstructurales quantitative d’un point de vue statistique, ainsi que des caractérisations, discrètes et qualitatives, de processus locaux au cours de la déformation. Les résultats montrent qu’à 250° C et 10−3 s−1 la DRX est induite par la rotation des sous-grains et le phénomène de bulging, contribuant à l’adoucissement du matériau par la réduction du durcissement géométrique (induit par l’évolution de la texture) et la réorganisation du réseau de dislocations (polygonisation). La formation de necklace, poches de grains recristallisés de petite taille à l’interface entre deux grains de plus grande taille, est identifée et caractérisée par l’observation des évolutions locales progressive dans les régions concernées. Ces résultats ont permis d’identifier l’impact de l’évolution du joint de grains initialement à l’interface entre les deux grains parents. Des essais complémentaires à différentes températures ont permis d’observer des variations dans l’impact de la DRX sur la déformation. Malgré certaines limitations expérimentales, ce travail ouvre des perspectives pour l’étude de la DRX dans d’autres matériaux cristallins anisotropes, tels que la glace ou les minéraux.

Jury :

Olivier CASTELNAU, Directeur de recherche, CNRS, PIMM Paris – Rapporteur.
Romain QUEY, Chargé de recherche, CNRS, Mines St Etienne – Rapporteur.
Frédéric GUEYDAN, Professeur des universités, UM, Géosciences Montpellier – Examinateur.
Brigitte BACROIX, Directrice de recherche émerite, CNRS, LSPM Villetanneuse – Examinatrice.
Mme Andréa TOMMASI, Directrice de recherche, CNRS, Géosciences Montpellier – Directrice de thèse.
Maurine MONTAGNAT RENTIER, Directrice de recherche, CNRS, IGE Grenoble – Directrice de thèse.
Marco Antonio LOPEZ-SANCHEZ, Research associate, University of Oviedo – Invité