Evolution Microstructurale de l'Aluminium en Mise en Forme par Déformation à Chaud : Monocristaux en Compression Plane

Résumé
Des monocristaux d'aluminium de pureté 99,993% d'orientations correspondant aux composantes principales de texture de laminage (orientations C {112} <111>, L {110} <112> et S {421} <112>) ont été déformés en compression plane biencastrée à chaud (Channel Die). Les déformations ont été effectuées à des vitesses de 10^-3 à 10^-1 s^-1, pour des taux de déformation allant de ε=0.1 à ε=1.5 et pour des températures variant de 200 à 500°C. La répartition spatiale des orientations, d'abord déterminée qualitativement par oxydation anodique, a été précisée en analyse EBKD (Electron Back Scattered Kikuchi Diffraction). Pour toutes les orientations étudiées, les dislocations s'organisent en une sous-structure régulière "en damier" présentant une répartition spatiale périodique des orientations locales. Pour les orientations de type C et S, certaines cellules de dislocations sont plus fortement désorientées par rapport à la matrice environnante. Ces quelques cellules pourraient être considérées comme des sites particuliers de germination en recristallisation. Enfin pour les monocristaux d'orientation S, nous avons étudié un phénomène de recristallisation dynamique induite par un écrouissage volontaire de la surface de l'éprouvette. Les orientations des grains qui croissent à partir de la surface sont caractérisées par des relations d'orientation particulières avec la matrice écrouie, en accord avec la théorie de la croissance orientée.

Abstract
High purity aluminium single crystals of orientations corresponding to the main rolling texture componants (C orientation {112} <111> , L orientation {110} <111> and S orientation {421} <111>) have been deformed in hot Channel Die compression. The deformation rates were 10^-3 to 10^-1 s^-1, the strains varied from ε=0.1 to ε=1.5 and the temperatures from 200 to 500°C. The spatial distribution of the orientations, first qualitatively characterised by anodizing, was precisely determined by EBKD analysis (Electron Back Scattered Kikuchi Diffraction). For all these orientations, the dislocations are organised in a regular pattern with a periodic spatial distribution of the local orientations. The dislocation subboundaries are aligned along regularly spaced walls near the maximum shear stress planes (scale of some tens of microns). For the S and C orientations, some subcells are highly misoriented with respect to the surrounding matrix and may constitute nucleation sites in recrystallization. Some S oriented single crystals were used to study a phenomenon of dynamic recrystallization induced by a voluntary grinding of the sample surface. The orientations of the grains which grow from the surface are caracterized by a particular orientation relationship with the deformed matrix, in agreement with the oriented growth theory.