Avancées récentes en matière de caractérisation microstructurale et de techniques d’essai in-situ pour l’étude du comportement des matériaux

Auteurs: 

E. P. Busso, D. Boivin, D. Lévêque (ONERA)

Les champs de déformation au sein des grains des matériaux polycristallins sont habituellement très hétérogènes et peuvent être le signe de la nucléation de microfissures ou de cavités. Un tel comportement dépend de caractéristiques  microstructurales telles que la structure des grains, leur texture, leur  morphologie et leur taille. La compréhension des liens entre les caractéristiques  microstructurales du matériau et les mécanismes complexes de déformation et  d’endommagement est cruciale dans la détermination de l’évaluation de  l’intégrité structurale de pièces aéronautiques, dans la mesure où ces liens  constituent les bases physiques des modèles de comportement requis pour  décrire la déformation et la rupture du matériau.
Dans ce travail, un aperçu de différentes techniques expérimentales développées récemment à l’ONERA et ailleurs pour caractériser la microstructure et mesurer la déformation de matériaux métalliques est exposé. Les techniques les plus prometteuses de mesure et de caractérisation microstructurale, et les méthodes utilisées pour développer, identifier et valider les modèles de comportement inspirés de la physique seront discutées et illustrées. Il sera montré que l’emploi séparé de techniques traditionnelles de type interférométrique, de caractérisation microstructurale et d’essai mécanique est en train d’être remplacé par l’utilisation combinée de techniques de pointe basées sur la corrélation d’images numériques (2D et 3D), la microscopie électronique à balayage (MEB) in-situ et ex-situ, et l’analyse EBSD, parmi d’autres. Les perspectives, notamment le potentiel offert par l’utilisation combinée de techniques in-situ à différentes échelles et le calcul en temps réel, seront également présentées.

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