Etude des cinétiques de précipitation, de recristallisation et du durcissement structural dans un alliage Al-Mg-Si sévèrement déformé par laminage à froid
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Date
2016
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Abstract
Le but de ce travail estd’étudier, d’une part,l’influence de la déformation plastique sur la séquence et
la cinétique de précipitation dans un alliage AlMgSi de la série 6000 et, d’autre part, l’influence de la
précipitation et la dissolution des phases sur la cinétique de recristallisationdans l’alliage déformé par
laminage à froid jusqu’a un taux de réduction de 90%. Pour cela, différentes méthodes
expérimentales ont été utilisées: l’analyse calorimétrique différentielle (DSC), la diffraction des rayons
X (DRX), et des mesures de microdureté (HV).
Cette étude a permis de suivrel’effet de la déformation plastique sur la séquence et la cinétique de
précipitation des phases au cours d’un chauffage, en conditions non isothermes. La comparaison des
résultats obtenus sur des échantillons non déformés et déformés montre que :
-La séquence de précipitation a été modifiée par la déformation plastique avec notamment la non
formation de la phase métastable β", responsable du durcissement observé dans ce type d’alliage.
- Lacinétique de précipitation des phases est elle aussi modifiée. Les températures de formation des
phases sont décalées vers des températures plus basses indiquant que la précipitation est accélérée. Les
paramètres cinétiques (énergie d’activation et exposant d’Avrami) de la réaction de précipitation ont
été déterminés par la méthode de Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), appliquée aux données déduites
des courbes DSC obtenues pour différentes vitesses de chauffage. Les résultats montrent que la valeur
de l’énergie d’activation n’est pas constante au cours de la réaction de précipitation, ce qui indique
qu’il n’y a pas un seul mécanisme mis en jeu dans la réaction, mais probablement plusieurs, en
particulier ceux liés à la germination et à la croissance des phases.
- L’énergie d’activation obtenue par la méthode de KAS est considérée comme une combinaison des
énergies d’activation des processus de germination et de croissance. Dans ce travail, la séparation de
ces énergies a été faite par le calcul des valeurs de ces deux énergies. Celles-ci varient en fonction de
la vitesse de chauffage.
- Les processus de précipitation et de dissolution des phases ainsi que celui de recristallisation ont eu
lieu au cours du chauffage en conditions non isothermes. Il était intéressant d’étudier l’influence de la
précipitation et de la dissolution des précipités sur la cinétique de recristallisation. La valeur de
l’énergie d’activation varie au cours du processus de recristallisation. Ceci indique que plusieurs
mécanismes sont mis en jeu, probablement liés aux interactions des joints des nouveaux grains
successivement avec les précipités et les atomes de solutés, produit de la dissolution progressive des
précipités pendant le chauffage continu. Ces interactions peuvent être à l’origine du ralentissement du
processus de recristallisation