Caractérisation par nano-indentation de propriétés élastoplastiques de microhétérogénéités dans les matériaux à base métallique

Résumé
Les propriétés mécaniques des matériaux microhétérogènes, matériaux présentant à l'échelle micronique des zones dont les propriétés diffèrent de celles de la matrice environnante, sont fortement influencées par ces microhétérogénéités qu'ils contiennent. La nano-indentation est particulièrement adaptée à la détermination des propriétés élastoplastiques (dureté et module d'Young) de telles microhétérogénéités noyées dans une matrice. L'indentation instrumentée permet, par le biais de l'analyse de la raideur du contact lors de la décharge, de déterminer le module d'Young de la région indentée alors que le déplacement rémanent associé à la formation de l'indent permet d'accéder à la dureté locale. Nous présentons le principe de la technique de nano-indentation, l'instrumentation utilisée et ses performances. Nous rappelons également la théorie permettant de déterminer les propriétés élastoplastiques d'un solide homogène semi-infini. Les conditions d'application de cette théorie dans le cas d'une microhétérogénéité de dimensions finies sont étudiées. Enfin nous donnons des exemples d'application de mesures réalisées sur des microhétérogénéités présentes dans des alliages métalliques.