De nouveaux tests pour les alliages métalliques complexes
De nombreux tests fiables existent déjà pour tester la déformation plastique (qui se produit par cassure de liaisons, au contraire de la déformation élastique) de matériaux durs mais ductiles comme les métaux. Les choses sont bien plus difficiles lorsqu'il s'agit de matériaux friables. Le projet HIGHTEMPPROP, financé par l'UE a été le premier à étudier comment tester une nouvelle catégorie de matériaux friables, les alliages métalliques complexes. Les alliages métalliques complexes sont des solides cristallins contenant jusqu'à des milliers d'atomes par unité cristalline. Au contraire des matériaux cristallins simples, on ignore quasiment tous des défauts et des mécanismes de déformation chez ces alliages métalliques complexes. Ils sont très prometteurs dans l'industrie pour réduire les frictions et protéger les surfaces, mais leur exploitation exige des méthodes appropriées pour les tester. Des scientifiques se sont attachés à étudier le comportement de fracture de nouveaux matériaux de revêtement pour une plage de températures. Ils ont choisi deux alliages métalliques complexes avec des structures cristallines différentes. Les scientifiques se sont appuyés sur une expertise de pointe dans les tests à petite échelle, montrant pour la première fois que ces matériaux se déforment par le mouvement de dislocations, des défauts du réseau cristallin où les atomes ne sont plus dans la bonne position. Ces dislocations surviennent en dessous de la température de transition ductile-friable, à partir de laquelle les matériaux risquent plutôt de se casser que de se déformer. Les deux alliages ont montré un comportement d'écoulement en dents de scie qui, comme son nom l'indique, est caractérisé par des sauts ou des discontinuités dans les courbes contrainte-allongement sous charge constante. Comme attendu, l'un des alliages a présenté une réduction de la dureté et des contraintes d'écoulement lorsque la température augmente. Cependant, l'autre alliage a montré pour la première fois un comportement anormal. Ici, la contrainte nécessaire pour déclencher la déformation augmentait avec la température. Les résultats ont soulevé un grand intérêt de la part de la recherche dans les alliages métalliques complexes, et conduit à préparer plusieurs articles pour des revues révisées par des pairs. Ils ont également apporté par plusieurs avantages aux chercheurs du projet, comme des invitations à des conférences et la fourniture de cristaux pour tester les déformations. Cette nouvelle méthode de test des déformations, très attendue, devrait être avantageuse pour les chercheurs mais aussi pour les nombreux domaines d'utilisation potentielle des alliages métalliques complexes bien caractérisés.
Mots‑clés
Alliages métalliques complexes, alliages métalliques, comportement de déformation, revêtements, déformation plastique, matériaux friables, solides cristallins, mécanismes de déformation, protection de surface, comportement de fracture, écoulement en dents
