Microstructures et textures d'alliages d'aluminium déformés par forgeage croisé (compression multidirectionnelle)
Institution:
Saint-Etienne, EMSEDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
A new cross-forging device has been developed to enable high strain deformations up to 450°C. Its main advantage is the control of the deformation temperature by means of an original flip mechanism which avoids temperature variations between each compression. Cross-forging tests have been carried out on two polycrystalline aluminium alloys (AA 3103 and AlMgScZr) and on Al-0,3%Mn single crystals over large temperature and strain rate ranges, up to a cumulative strain of about 3. The results were characterised in terms of rheology, microstructures and textures, and a comparison with plane strain compression tests established. Original 3D texture simulations (Taylor model combined with a grain interaction scheme) enabled us to explain some experimental results, namely the rapid stress saturation observed for the polycrystalline alloys strained below 200°C, and the appearance during the test of three texture components (unit cell flip of 45° around each of the three axes).
Abstract FR:
Un nouveau montage de compression multidirectionnelle, dont l'intérêt principal réside dans la bonne maîtrise de la température tout au long de l'essai, a été développé au cours de cette thèse. Des essais de forgeage croisé ont été réalisés sur deux alliages d'aluminium polycristallins (AA 3103 et AlMgScZr) et sur des monocristaux Al-0,3%Mn dans des gammes de températures et de vitesses de déformation assez larges, jusqu'à une déformation cumulée de l'ordre de 3. Ces essais ont été caractérisés en termes de rhéologie, de microstructures et de textures de déformation. Enfin, des simulations de texture (hypothèse de Taylor couplée à une interaction entre grains) ont permis de retrouver et d'expliquer une partie des résultats expérimentaux, notamment la saturation rapide de la contrainte pour les températures inférieures à 200°C et l'apparition de trois composantes de forgeage croisé (maille cubique tournée de 45° autour des 3 axes de compression).