Etude des mécanismes de relaxation mécanique dans des alliages contenant une phase dispersée

Abstract

في هذا العمل تمت دراسة ظاهرة الترسبات داخل ثلاث انواع من خلائط الالومنيوم تحتوي على اطوار متفرقة من معادن اخرى: احادي البلورة المنيوم-فضة حيث تمثل الفضة 20% من مجمل ذرات العينة متعددة البلورة المنيوم-المغنزيوم 12% من مجمل كتلة العينة و متعدد البلورة المنيوم-نحاس حيث يمثل النحاس 4.5% من مجمل كتلة العينة و ذلك بواسطة متابعة الاحتكاكات الداخلية. هذه الدراسة تعتمد اساسا على تقنية التحليل عن طريق المطيافية الميكانيكية ثابتة الحرارة، حيث من خلالها نقوم بمسح مجال واسع من ترددات القوة المطبقة على هذه الخلائط و ذلك تحت درجة حرارة ثابتة قصد الحصول على ظواهر الاسترخاء داخل بنية مجهرية مستقرة. هذه التقنية الغير مدمرة سمحت لنا بتحديد اصل هذا الاسترخاء و ايجاد ترابط بين هذه الظاهرة و تطور البنية المجهرية لهذا الخليط حيث تبين وجود اليتين ينتجان وفقا للعينة المدروسة و المعالجة التي تعرض لها. احد الاليات مميزة لفعل نشط حراريا ناتج عن فعل زينر او التفاعل بين الانخلاع و الجزيء اما الثانية تكشف عن الية غير نشطة حراريا ناتجة عن تطور البنية. This work consists in analyzing the mechanisms of precipitation on various aluminum alloys containing a dispersed phase by isothermal spectroscopy: Al-Ag (20%at.), Al-Mg (12wt.) and Al-Cu (4.5%wt.). This non-destructive technique has allowed us to determine the origin of the internal friction observed in these alloys and to find a correlation between this phenomenon and the microstructural evolution. Experimental results show the presence of two phenomena which manifest according to each studied alloy and the underwent treatment. One of the phenomena is characteristic of a thermally activated mechanism, which is related to Zener effect or to the dislocation interaction with solute atoms. The second one is revealing of a non thermally activated mechanism induced by a reversible phase transformation localized at the precipitates-matrix interfaces. Ce travail consiste à analyser par frottement interne, les mécanismes de précipitation dans trois alliages d'alluminium contenant une phase dispersée: Al-(4.5%wt.Cu), Al-, Al-(12%wt.Mg) et Al-(20%at.Ag). La technique utilisée lors de cette étude est la spectroscopie mécanique isotherme qui consiste à balayer une large gamme de fréquences: 10-5Hz - 50Hz par paliers de températures fixes. Outre le fait qu'elle soit non destructive, son avantage réside dans le fait de pouvoir travailler sur un état structural stable qui n'évolue pas au cours de l'essai. Les spectres de frottement intérieur obtenus permettent de déterminer les mécanismes à l'origine de l'amortissement observé dans ces alliages, et sont étroitement liés à l'évolution de leur état structural. Les résultats expérimentaux montrent la présence de deux phénomènes qui se manifestent suivant l'alliage étudié et le traitement qu'il a subi. Le premier est caractéristique d'un mécanisme activé thermiquement: il est associé soit aux sauts atomiques (pic de Zener) soit aux réseaux de dislocations (pic de haute température), alors que le second est révélateur d'un mécanisme non activé thermiquement induit par une transformation de phase réversible localisée aux interfaces précipités-matrice.