Détermination des contraintes résiduelles par diffraction des rayons X PDF Download

Author: Louis Castex
Publisher:
ISBN:
Category : X-ray crystallography
Languages : fr
Pages : 206

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Author: Jeffrey DeWolf
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 100

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Author: Djoudi Kharchi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 320

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Un dispositif de mesure des contraintes mettant en uvre la diffraction des rayons x (methode des sinus carre psi) a ete mis au point et experimente sur divers materiaux. Il est constitue d'une chambre de diffraction permettant l'examen des echantillons in-situ a haute temperature. Le chauffage est assure directement par conduction electrique a travers l'echantillon ou son support. Un verin permet de soumettre les echantillons a des contraintes de traction pendant l'acquisition des diagrammes de diffraction. L'acquisition de donnees comprend un detecteur lineaire, un analyseur multicanaux et un ordinateur. Les modifications de l'angle psi pris par l'echantillon au cours des mesures sont pilotes automatiquement. Sur un alliage fecral (kanthal) on a mesure l'evolution des contraintes residuelles contenues au voisinage de la surface, entre 20 et 400c. Les constantes elastiques necessaires a cette mesure ont ete mesurees dans le meme intervalle de temperature au moyen d'une methode de calibration mettant en jeu la reponse du systeme a l'application de contraintes connues. Sur des echantillons de zircone partiellement stabilise a l'oxyde d'yttrium obtenus par projection plasma sur support de kanthal, on a mis en evidence l'endommagement occasionne par l'application de contraintes de traction dans l'intervalle de temperature 20 - 350c. Les contraintes de surface liees a l'oxydation de depots cvd de aln ont ete mesurees apres une etude preliminaire de la cinetique d'oxydation. Les mesures ont ete effectuees en atmosphere d'air a 1200c. L'alumine formee se trouve en compression pendant l'oxydation et en tension apres retour a la temperature ambiante. Le substrat d'aln est en tension a froid et en compression en debut d'oxydation.

Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Engineering
Languages : en
Pages : 570

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Author: Carl E. Lowell
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 28

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Author: DJOUDI.. KHARCHI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 160

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UN DISPOSITIF DE MESURE DES CONTRAINTES METTANT EN UVRE LA DIFFRACTION DES RAYONS X (METHODE DES SINUS CARRE PSI) A ETE MIS AU POINT ET EXPERIMENTE SUR DIVERS MATERIAUX. IL EST CONSTITUE D'UNE CHAMBRE DE DIFFRACTION PERMETTANT L'EXAMEN DES ECHANTILLONS IN-SITU A HAUTE TEMPERATURE. LE CHAUFFAGE EST ASSURE DIRECTEMENT PAR CONDUCTION ELECTRIQUE A TRAVERS L'ECHANTILLON OU SON SUPPORT. UN VERIN PERMET DE SOUMETTRE LES ECHANTILLONS A DES CONTRAINTES DE TRACTION PENDANT L'ACQUISITION DES DIAGRAMMES DE DIFFRACTION. L'ACQUISITION DE DONNEES COMPREND UN DETECTEUR LINEAIRE, UN ANALYSEUR MULTICANAUX ET UN ORDINATEUR. LES MODIFICATIONS DE L'ANGLE PSI PRIS PAR L'ECHANTILLON AU COURS DES MESURES SONT PILOTES AUTOMATIQUEMENT. SUR UN ALLIAGE FECRAL (KANTHAL) ON A MESURE L'EVOLUTION DES CONTRAINTES RESIDUELLES CONTENUES AU VOISINAGE DE LA SURFACE, ENTRE 20 ET 400C. LES CONSTANTES ELASTIQUES NECESSAIRES A CETTE MESURE ONT ETE MESUREES DANS LE MEME INTERVALLE DE TEMPERATURE AU MOYEN D'UNE METHODE DE CALIBRATION METTANT EN JEU LA REPONSE DU SYSTEME A L'APPLICATION DE CONTRAINTES CONNUES. SUR DES ECHANTILLONS DE ZIRCONE PARTIELLEMENT STABILISE A L'OXYDE D'YTTRIUM OBTENUS PAR PROJECTION PLASMA SUR SUPPORT DE KANTHAL, ON A MIS EN EVIDENCE L'ENDOMMAGEMENT OCCASIONNE PAR L'APPLICATION DE CONTRAINTES DE TRACTION DANS L'INTERVALLE DE TEMPERATURE 20 - 350C. LES CONTRAINTES DE SURFACE LIEES A L'OXYDATION DE DEPOTS CVD DE ALN ONT ETE MESUREES APRES UNE ETUDE PRELIMINAIRE DE LA CINETIQUE D'OXYDATION. LES MESURES ONT ETE EFFECTUEES EN ATMOSPHERE D'AIR A 1200C. L'ALUMINE FORMEE SE TROUVE EN COMPRESSION PENDANT L'OXYDATION ET EN TENSION APRES RETOUR A LA TEMPERATURE AMBIANTE. LE SUBSTRAT D'ALN EST EN TENSION A FROID ET EN COMPRESSION EN DEBUT D'OXYDATION

Author: KONDO CLAUDE.. ASSI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 190

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NOUS AVONS DEVELOPPE L'APPLICATION DE LA TECHNIQUE DE LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS DE HAUTE ENERGIE A L'ETUDE DE LA CROISSANCE DE METAUX SUR OXYDES (DANS LE CAS D'UNE SURFACE MODELE MGO(001)) POUR MONTRER LES APPORTS DE LA TECHNIQUE A L'INVESTIGATION DE TELS SYSTEMES. LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS (PHOTOEMISSION RESOLUE ANGULAIREMENT) OFFRE L'AVANTAGE D'ETRE SPECIFIQUE AUX ELEMENTS CHIMIQUES ET DE PLUS DE SONDER LA STRUCTURE CRISTALLOGRAPHIQUE (AUTOUR D'UN ELEMENT DONNE). A HAUTE ENERGIE CINETIQUE, LES PHOTOELECTRONS SONT FOCALISES LE LONG DE RANGEES ATOMIQUES DE FORTE DENSITE PAR DES EFFETS DE DIFFUSION VERS L'AVANT. SUR LES SYSTEMES ISOLANTS (ET METAL-ISOLANT), IL NOUS A FALLU METTRE AU POINT UN DISPOSITIF DE NEUTRALISATION DES EFFETS DE CHARGES DUES A LA PHOTOEMISSION. NOUS AVONS DEVELOPPE UN PROCEDE DE PREPARATION DE SURFACES PROPRES MGO(001) PAR CLIVAGE SOUS ULTRAVIDE. CES DERNIERES, DU FAIT DE LEUR PROPRETE CHIMIQUE (PAS DE CONTAMINATION AU CARBONE) ET DE LA BONNE QUALITE STRUCTURALE, SONT BIEN INDIQUEES POUR L'ETUDE DE LA CROISSANCE DE METAUX. NOUS AVONS REALISE, SUR CES SURFACES PROPRES, UNE ETUDE XPD (A DIFFERENTES ENERGIES CINETIQUES) REVELANT DES EFFETS DE DIFFUSION VERS L'AVANT DES PHOTOELECTRONS SUIVANT DES DIRECTIONS DE RANGEES ATOMIQUES DE FORTE DENSITE ET NOUS AVONS PU IDENTIFIER L'ORIGINE DE STRUCTURES SECONDAIRES (COMME CELLES DUES A DES EFFETS D'ATOMES PROCHES VOISINS HORS DU PLAN D'ANALYSE). L'APPLICATION DE LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS AUX SYSTEMES AG/MGO(001) ET FE/MGO(001) NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE SANS AMBIGUITE LA CROISSANCE PAR ILOTS 3D DE CES METAUX DES LES TOUS PREMIERS STADES (DE DEPOT). NEANMOINS, IL EXISTE UNE DIFFERENCE ENTRE LE MODE DE CROISSANCE DE L'ARGENT ET CELUI DU FER : EN EFFET, LES VARIATIONS DU FACTEUR D'ANISOTROPIE D'EMISSION (DANS LA DIRECTION NORMALE A LA SURFACE) EN FONCTION DE L'EPAISSEUR DE METAL DEPOSE NOUS REVELE QUE L'ARGENT CROIT EN HAUTEUR DES 0.2 MC (ILOTS RELAXES DES CETTE EPAISSEUR) TANDIS QUE LE FER EVOLUE LATERALEMENT JUSQU'A ATTEINDRE UNE TAILLE LATERALE CRITIQUE (DE RELAXATION ELASTIQUE) A ENVIRON 0.7 MC A PARTIR DE LAQUELLE IL CROIT EGALEMENT EN HAUTEUR. LES RESULTATS DE MESURES REALISEES A HAUTE TEMPERATURE (600K) POUR LE FER, NOUS ONT PERMIS DE CONCLURE EGALEMENT A UNE PLUS GRANDE DENSITE DE SITES DE NUCLEATION DANS LE CAS DU FER COMPARE A L'ARGENT (A EPAISSEUR EQUIVALENTE DEPOSEE EGALE). EN PREALABLE A UNE ETUDE ULTERIEURE PAR PHOTOEMISSION UV DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE DES INTERFACES METAUX/ISOLANT, NOUS AVONS UTILISE LA PHOTOEMISSION X (XPS) POUR DETERMINER LA POSITION DU NIVEAU DE FERMI DES METAUX MG, NI, FE, AG, PD RELATIVEMENT AU SOMMET DE LA BANDE DE VALENCE DE MGO. NOUS AVONS PU EN DEDUIRE UNE ESTIMATION DU PARAMETRE D'INTERFACE S = 1.47 0.1 ; RESULTAT QUI EST TOUT A FAIT COHERENT AVEC LES MESURES D'AUTRES EQUIPES.

Author: Agnès Aubry
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 172

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Author: Felaniaina Nirisoa Rakotovao
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Category :
Languages : fr
Pages : 0

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L'intégrité des couches protectrices d'oxyde thermiques se développant à haute température à la surface des matériaux métalliques dépend des niveaux de contraintes générées et de leurs mécanismes de relaxation. Le comportement des films de chromine formés sur les alliages modèles NiCr et Fe47Cr a ici été étudié. Les contraintes résiduelles générées après oxydation des substrats à différentes températures (700°C-1000°C) et durées d'oxydation (3h et 18h) ont été déterminées par spectroscopie Raman. Ces contraintes évoluent avec les conditions d'oxydation de manière monotone (système Ni30Cr/Cr2O3) ou non (système Fe47Cr/Cr2O3). Les variations de déformation à l'échelle du grain ont aussi été suivies par AFM. Pour le premier système, relaxation non destructive par fluage de l'oxyde et délamination sont plus ou moins activées en bon accord avec l'évolution des contraintes résiduelles. Dans le second cas, un mode supplémentaire de relaxation des contraintes par fissuration doit également entrer en jeu. Les propriétés viscoplastiques des couches de chromine formées sur Ni30Cr et Ni28Cr ont pu être caractérisées par diffraction in situ à haute température sur rayonnement Synchrotron, en découplant les effets liés à l'activation thermique de ceux liés à la taille de grain. Le type de fluage intervenant dans la relaxation des contraintes générées dans les couches de chromine a pu être mis en évidence en confrontant les résultats obtenus à un modèle théorique de fluage diffusion. La valeur de l'énergie d'activation associée (130 kJ/mol) a montré, par comparaison avec les données de la littérature, que ce mode non destructeur de relaxation est gouverné par le transport des anions d'oxygène aux joints de grains de l'oxyde. L'ajout d'un élément réactif (Y ou Zr) au substrat Ni28Cr provoque, avec l'augmentation de la quantité introduite, un ralentissement croissant de la cinétique de formation des films de chromine. Cependant, cette quantité introduite ne semble exercer aucun effet significatif sur les niveaux de contraintes résiduelles. A l'échelle microscopique, on constate en général une diminution de la taille des grains avec la présence d'éléments réactifs, une double distribution ayant aussi été observée pour les quantités élevées. Les résultats issus des mesures par diffraction in situ et ceux obtenus par AFM (glissement aux joints de grains de l'oxyde) ont montré que la capacité des films de chromine à relaxer les contraintes grâce à leur comportement viscoplastique pourrait être retardée et/ou diminuée en présence des éléments yttrium et zirconium. Toutefois, ce mécanisme pourrait opérer pour des épaisseurs plus faibles des films de chromine.

Author: Jun Peng
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155

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Une nouvelle méthode d'analyse par diffraction des rayons X (DRX) en incidence rasante, notée sin2ψ*, a été développée pour répondre à la demande d'analyse du niveau et la distribution des contraintes résiduelles (CR) dans un revêtement. La méthode est basée sur la technique de DRX en faible incidence et elle tient compte des orientations cristallines et de la géométrie de mesure (l'angle d'incidence, les angles ψ et de l'épaisseur de couche à analyser) afin de connaître la profondeur de penétration exacte du faisceau incident. Par cette méthode, on peut non seulement évaluer le niveau moyen des CR dans le revêtement, mais également déterminer le gradient et la distribution en variant l'angle d'incidence pour différentes profondeurs de pénétration voulues. Les incertitudes de mesure ont été ensuite évaluées, et l'influence de la rugosité de surface a été étudiée avec des éprouvettes sous sollicitation mécanique connue. Un modèle analytique a été établi pour la correction de l'influence de la rugosité sur la détermination des CR. Par ailleurs, une éprouvette en alliage base nickel rectifiée avec un fort gradient de contrainte résiduelle a été étudiée en appliquant notre méthode sin2ψ* pour évaluer la sensibilité de la méthode développée. Deux séries d'échantillons de revêtements (Cuivre sur substrat Ni élaboré par le procédé PVD, et Tantale biphasé sur substrat Ti élaboré par le procédé CVD) ont été étudiées avec la nouvelle méthode d'étude afin d'analyser la distribution des CR. La comparaison des résultats avec deux autres méthodes a montré que cette nouvelle méthode d'évaluation par DRX en faible incidence est fiable et facile à utiliser pour déterminer le niveau et la distribution des CR.