Caractérisation structurale et microstructurale de nanomatériaux à mémoire de forme de type TiNiCu produits par broyage mécanique à haute énergie
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Date
2020
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Abstract
Dans la présente étude, des poudres d'alliage Ti-Ni-Cu ont été préparées par broyage
mécanique à haute énergie à l'aide d'un broyeur planétaire sous atmosphère d'argon. Les effets
du temps de broyage sur l'évolution de la structure, de la microstructure et des propriétés
magnétiques ont été analysés. Les observations morphologiques ont indiqué une distribution
granulométrique fine et une forme homogène. L'analyse de Rietveld, pendant la première étape
de broyage (1–6 h), de la poudre broyéeة montre l’existence d'une solution solide à base de Ti
[HCP-Ti (Ni, Cu)], d'une solution solide à base de Ni [FCC-Ni (Ti, Cu) )], d’une solution solide
à base de Cu [FCC-Cu (Ti, Ni)] et d’une phase amorphe (28,52% en poids). Pour un temps de
broyage prolongé, la phase martensitique NiTiCu (β19) a été obtenue à partir des phases
préformées.
La variation des différents paramètres microstructuraux avec le temps de broyage a été étudiée
dans ce travail. La taille des cristallites <L> obtenus diminue jusqu’à l'échelle nanométrique
pendant le broyage. Les résultats obtenus sont pour le Ti (41), Ni (21 nm), Cu (16 nm) et β19
(29 nm). Quant aux microdéformations <σ2> 1/2 nous observons une forte augmentation en
raison des déformations sévères et défauts induits pendant le processus de broyage.
Des mesures magnétiques ont indiqué que toutes les poudres présentaient un comportement
ferromagnétique quel que soit le temps de broyage ainsi que les paramètres magnétiques
correspondants se sont révélés très sensibles au temps de broyage. Ceci était associé à un
raffinement de la taille des particules en plus de la composition de phase et de la quantité de
phase amorphe; plus le pourcentage de phase amorphe était élevé, plus les valeurs de Ms et Mr
devenaient plus basses