Génie des matériaux : endommagement interfacial des métaux : ségrégation interfaciale et conséquences

Auteur(s) :

Saindrenan, Guy Découvrir l'auteur

Résumé

Analyse l'endommagement microscopique local des matériaux et développe ses conséquences pratiques du point de vue du praticien.

Autre(s) auteur(s)
- Le Gall, René (1965-....)
- Christien, Frédéric
Éditeur(s)
- Ellipses
Date
- 2002
Notes
- Bibliogr.
Langues
- Français
Description matérielle
- 254 p. : ill. ; 26 x 18 cm
Collections
- Technosup
Sujet(s)
ISBN
- 2-7298-0911-2
Indice
- 620.2 Sciences des matériaux
Quatrième de couverture
- L'endommagement des matériaux, lors des traitements de mise en œuvre ou dans les pièces en service, s'initie souvent par des modifications chimiques aux interfaces (surface extérieure, joints de grains ou interphases).
  L'ouvrage débute donc par un exposé des lois qui gouvernent ces modifications connues sous le nom de ségrégations interfaciales.
  Puis, adoptant délibérément le point de vue de l'ingénieur et du praticien, il développe les conséquences du phénomène sur les propriétés d'usage : fragilité, corrosion, fluage, perte de ductilité, fissuration de joints soudés... Toute cette partie est traitée en limitant le recours à des développements théoriques et en privilégiant l'exposé de situations concrètes (comme par exemple la ségrégation au cours du recuit de recristallisation d'un métal).
  Il s'adresse à des étudiants de 2^e et 3^e cycles. Mais il est aussi un outil précieux pour éviter les formes d'endommagement décrites et à ce titre il doit intéresser aussi des ingénieurs en activité.
Tables des matières
- - Génie des matériaux
  - Endommagement interfacial des métaux
  - Ségrégation interfaciale et conséquences
  - Guy Saindrenan/René Le Gall/Frédéric Christien
  - Ellipses
  - Introduction9
  - Partie A Notions fondamentales13
  - I. Rappels de thermodynamique15
  - 1. Définitions15
  - 2. L'équilibre16
  - 2.1. Système formé d'un seul constituant17
  - 2.2. Enthalpie libre des solutions binaires19
  - 2.3. Notion de potentiel chimique et d'activité23
  - II. Phénomènes interfaciaux25
  - 1. Tension superficielle25
  - 2. Thermodynamique des interfaces26
  - 3. Variation de l'énergie superficielle27
  - 3.1. Influence de la température27
  - 3.2. Influence de la composition28
  - 3.3. Influence de la forme des interfaces28
  - III. Description des interfaces29
  - 1. Les surfaces29
  - 1.1. Structure atomique des surfaces à 0 K29
  - 1.2. Effet de la température31
  - 2. Les joints de grains31
  - 2.1. Les joints de faible désorientation33
  - 2.2. Les joints de forte désorientation34
  - 2.3. Aspects énergétiques des joints de grains39
  - 3. Les joints interphases ou hétérophases40
  - 4. Recristallisation et mouvement des interfaces43
  - 4.1. Restauration et recristallisation43
  - 4.2. Facteurs affectant la vitesse de recristallisation43
  - 4.3. Recristallisation dynamique46
  - 4.4. Mécanismes de la recristallisation47
  - IV. Techniques d'étude des interfaces49
  - 1. Analyse des surfaces49
  - 1.1. La spectrométrie d'électrons Auger49
  - 1.2. La sonde atomique51
  - 2. Analyse des joints de grains et des interfaces internes54
  - 2.1. Les méthodes directes54
  - 2.2. Les méthodes indirectes56
  - Partie B La ségrégation dans un matériau modèle63
  - V. Définition de la ségrégation65
  - VI. Forces motrices de la ségrégation interfaciale67
  - 1. Considérations générales sur les forces motrices de la ségrégation67
  - 2. La relaxation de l'énergie élastique68
  - 3. Forces motrices d'origine thermodynamique69
  - VII. Ségrégation et précipitation intergranulaires.71
  - 1. Forces motrices de la précipitation71
  - 2. Aspects structuraux de la précipitation72
  - 3. Relation entre ségrégation et précipitation73
  - VIII. Thermodynamique de la ségrégation75
  - 1. Conventions de notations75
  - 2. Similitudes des différents types d'interface75
  - 3. Cas général : Equilibre entre l'interface et la phase volumique75
  - 3.1. Approche de McLean et Guttmann76
  - 3.2. Approche de du Plessis et van Wyk.79
  - 4. Cas d'un système à 2 constituants I (impureté) et M (métal).82
  - 5. Aspects pratiques de la ségrégation dans les systèmes à 2 constituants83
  - 5.1. Influence de la température83
  - 5.2. Influence de la concentration84
  - 5.3. Pseudo diagramme d'équilibre85
  - 5.4. Influence du paramètre d'interaction sur les courbes d'équilibre86
  - 6. Cas d'un système à 3 constituants I et J (impuretés) et M (métal)94
  - 6.1. Modèle avec compétition de site95
  - 6.2. Modèle sans compétition de site98
  - 7. Prédiction de l'enthalpie libre de ségrégation100
  - IX. Cinétique de la ségrégation105
  - 1. Solutions analytiques106
  - 1.1. Solution de McLean.106
  - 1.2. Autres solutions analytiques.108
  - 2. Solutions numériques.110
  - 2.1. Résolution de l'équation de Fick à l'aide de la méthode des différences finies110
  - 2.2. Le modèle de Darken - du Plessis113
  - 3. Compétition thermodynamique - cinétique.125
  - X. Aspects structuraux de la ségrégation interfaciale(...)
  - 1. Structure des couches de ségrégation superficielle128
  - 2. Structure des joints ségrégés130
  - Partie C La ségrégation dans les matériaux réels133
  - XI. Les interfaces dans les matériaux polycristallins135
  - 1. Anisotropie d'une surface polycristalline136
  - 2. Anisotropie des joints de grains137
  - 3. Ségrégation dans un matériau contenant plusieurs types d'interfaces138
  - XII. Variation de la concentration en impureté141
  - 1. Ségrégation dans un métal contenant des sources d'impuretés141
  - 2. Cas d'une faible concentration en impureté ou d'un métal à petits grains143
  - XIII. Segrégation hors d'équilibre147
  - 1. Définition de la ségrégation hors d'équilibre.147
  - 2. Ségrégation en présence de lacunes hors d'équilibre148
  - 2.1. Interactions lacunes-impuretés148
  - 2.2. Manifestations des interactions lacune-impureté : modèle de Aust149
  - 2.3. Ségrégations associées à des flux de lacunes : modèle d'Anthony151
  - 3. Ségrégation induite par la restauration des métaux écrouis158
  - 3.1. Généralités158
  - 3.2. Aspects physiques de la migration des joints de grains158
  - 3.3. Ségrégation dans les métaux écrouis164
  - 3.4. Ségrégation dans un métal en cours de revenu164
  - 3.5. Ségrégation et recristallisation167
  - 4. Remarques sur les ségrégations hors d'équilibre171
  - 5. Ségrégation dans les structures martensitiques172
  - 5.1. Rappels concernant les structures martensitiques172
  - 5.2. Ségrégation dans les matériaux martensitiques173
  - 5.3. Fragilité de revenu des structures martensitiques en lattes174
  - 5.4. Effet de piégeage par les joints Alpha174
  - 5.5. Aspects diffusifs175
  - XIV. Ségrégation dans les joints interphases177
  - 1. Thermodynamique177
  - 2. Interface or-carbure de silicium179
  - Partie D Conséquences de la ségrégation interfaciale sur les propriétés d'usage des matériaux
  - XV. Propriétés mécaniques183
  - 1. Ségrégation interfaciale et cohésion184
  - 1.1. La cohésion dans un métal184
  - 1.2. Structure électronique et cohésion186
  - 1.3. Effet de la ségrégation sur le travail de décohésion188
  - 1.4. La fragilité intergranulaire194
  - 1.5. Conclusion201
  - 2. Conséquences de la modification de cohésion interfaciale202
  - 2.1. Fragilité intergranulaire202
  - 2.2. Vieillissement204
  - 2.3. Perte de ductilité à chaud206
  - 2.4. Endommagement des joints soudés213
  - 2.5. Ségrégation et fluage216
  - XVI. Propriétés chimiques221
  - 1. Origine de la modification des propriétés chimiques221
  - 2. Corrosion générale et ségrégation superficielle.221
  - 2.1. Rappels de corrosion électrochimique221
  - 2.2. Corrosion et ségrégation superficielle223
  - 3. Corrosion intergranulaire225
  - XVII. Cas pratiques229
  - 1. Aciers IF pour emboutissage229
  - 2. Dosage par activation230
  - 3. Alliages pour tôles de transformateurs231
  - 4. Intermétalliques233
  - 5. Endommagement des barrières thermiques235
  - 6. Structure et stabilité des couches de nickel chimique238
  - 8. Composite intermétallique - métal réfractaire240
  - 9. Soudage A-TIG241
  - Annexe : Quelques valeurs d'enthalpie libre de ségrégation245
  - Références bibliographiques249
Origine de la notice:
- Electre