Abstract FR:

Ce travail explore la pertinence des méthodes de modélisation numérique à l'échelle atomique des matériaux pour l'étude du durcissement de solution solide, en simulant par dynamique moléculaire le glissement d'une dislocation coin dans Ni(1 à 8% Al), à température constante et contrainte extérieure imposée. Nous avons mis au point un modèle de solution solide CFC de type EAM qui reproduit bien la dilatation du réseau, l'ordre local, la variation de l'énergie de faute d'empilement avec la composition, et les propriétés élastiques de la phase (', de structure L12. On trouve que la vitesse de la dislocation est nulle jusqu'à une contrainte seuil dynamique (d puis augmente linéairement avec la contrainte effective, enfin sature à l'approche de la vitesse transverse du son. Mais la dislocation ne franchit une distance permettant de parler de cisaillement macroscopique qu'au dessus d'une contrainte seuil statique (s. Le coefficient de friction, et les contraintes seuil ((s et (d), augmentent avec la concentration en Al et diminuent lorsque la température passe de 300 à 500K. Près de la contrainte de cisaillement critique, (s, le glissement de la dislocation est interprété à l'aide d'un modèle "vol et attente" dont les paramètres sont la vitesse de vol entre obstacles, la densité moyenne d'obstacles et la distribution des temps d'attente sur chaque obstacle en fonction de la contrainte, de la concentration et de la température. Le temps d'attente moyen par obstacle montre un comportement atypique en fonction de la contrainte et de la température. Nous proposons que ce qui s'oppose au glissement sont les fortes répulsions entre atomes de Al amenés en position de proches voisins au cours du glissement, et non pas l'interaction soluté-dislocation. Les paramètres microscopiques ainsi définis sont introduits dans un modèle micromécanique qui reproduit bien le comportement connu des solutions solides base nickel.