Propriétés mécaniques et modélisation multiéchelle de l'effet de taille dans les polycristaux nanométriques

Abstract

Le mécanisme d'émission de dislocations par les joints de grain, introduit il y a plus de 40 ans par Li [1] est un mécanisme qui est peu connu est peu étudié. Les récentes simulations par dynamique moléculaire et l'évolution de la microscopie électronique notamment le microscope à force atomique prouvent que ce mécanisme joue un rôle important dans la déformation des matériaux à architectures nanométriques. Nous proposons dans cette étude un modèle micromécanique basé sur la méthode auto cohérente généralisée afin d'expliquer l'inversion de la loi de Hall Petch lorsque la taille des grains devient nanométrique en utilisant le concept de l'inclusion enrobée où le cœur de grain qui représente l'inclusion subit une déformation viscoplastique basée sur le glissement des dislocations et l'enrobage, représenté par le joint de grains et les triples jonctions, subit une déformation plastique locale par le mécanisme d'émission et de pénétration de dislocations. Le modèle est développé dans le cas du cuivre sous traction. Les résultats numériques sont comparés aux données publiées et sont en accord avec les expériences.