Tenue mécanique d'interfaces modèles dans les alliages Fe-40%at. Al (ordonnés B2)

Abstract

Le développement des alliages FeAl est fortement limité par leur fragilité intergranulaire à température ambiante, fragilité supposée due à une faible cohésion intrinsèque des interfaces. Jusqu'à présent, seul le dopage en bore permettait de renforcer ces joints dits faibles. Nous avons caractérisé la tenue mécanique d'interfaces de flexion d'axe dans des alliages binaires ou dopés en bore. Les résultats indiquent que le bore supprimerait la rupture intergranulaire en facilitant le transfert du glissement aux interfaces. De plus, contrairement à ce qui est communément admis, toutes les interfaces, même binaires, présentent une haute cohésion, suffisante pour éviter la rupture intergranulaire. Les interfaces de flexion d'axe sont donc spéciales au regard de la fissuration, le plan du joint jouant un rôle fondamental dans sa tenue. L'existence de ces interfaces de haute cohésion permettrait d'améliorer les propriétés des alliages FeAl via une "ingénierie des interfaces".Use of FeAl alloys is still severely limited by their room temperature intergranular brittleness, assumed to be due to a low intrinsic cohesion of the interfaces. Until now, doping with boron was the only way to reinforce these weak boundaries. The fracture behaviour of some special boundaries, with symmetric tilt boundary, pure or doped with boron, was characterized. Results indicate that boron would suppress intergranular fracture by improving slip transfert across the grain boundaries. Then, and on the contrary to the common knowledge, boundaries of B-free bicrystals exhibit a cohesion high enough to avoid intergranular fracture. tilt boundaries are thus special boundaries regarding fissuration resistance, with grain boundary plane playing a major role. The existence of such highly cohesive interfaces opens a new way to efficiently modify macroscopic behaviour of B-free FeAl through a "grain boundary engineering" approach.ST ETIENNE-ENS des Mines (422182304) / SudocSudocFranceF