Etude de développement de structures dans les alliages à base d’aluminium : Al-Zn et Al-Cu-Zn
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Date
2011
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Abstract
Cette thèse porte sur l’étude des propriétés de microstructure cristalline dans les alliages à base
d’aluminium. Les travaux effectués concernent des alliages de différentes compositions binaires Al Xwt.%Zn (X = 4, 16, 40 et 50) et ternaires Al-Xwt.%Cu- Xwt.%Zn (X = 2, 8, 20 et 25).
L’utilisation de différentes méthodes de caractérisation telles que l’analyse par diffraction des rayons
X (DRX), l’observation par microscopie optique, les mesures de microdureté par indentation Vickers
et l’analyse thermique par calorimétrie à balayage différentiel (DSC) a permis de décrire clairement
les propriétés de microstructure et de microdureté ainsi que les transformations de phase dans ces
alliages.
L’analyse par DRX a permis d’identifier les phases en présence pour chaque composition et de
déterminer l’évolution du paramètre cristallin de l’aluminium dans ces alliages. L’observation par
microscopie optique révèle une texture de surface homogène à grains denses et uniformément
répartis dans la matrice.
L’addition du zinc à l’aluminium dans les alliages binaires Al-Zn augmente sa microdureté et que le
renforcement mécanique observé est essentiellement du à la différence de taille entre les atomes du
soluté Zn et ceux du solvant Al. Dans les alliages ternaires Al-Cu-Zn, l’augmentation de la
microdurté est due à la présence de la phase durcissante tétragonale CuAl2 (θ).
L’analyse thermique par DSC a permis de suivre en fonction de la température les transformations
de phase, ce qui a conduit à la formation de nouvelles phases telle que la phase ternaire
rhomboédrique Al4Cu3Zn(τ’) en équilibre avec la phase tétragonale CuAl2 (θ).