Modélisation du glissement cristallographique et du maclage dans le magnésium extrudé sous chargement cyclique

Abstract

Le but de l’étude est de caractériser et de modéliser le comportement mécanique cyclique à l’ambiante du magnésium pur extrudé, en particulier sous chargement cyclique. Des essais de traction, compression et des essais cycliques, ont été réalisés (avec de petites déformations, respectivement Δε_p/2 = 0,1 % et 0,4 % dans les essais cycliques). Les modes de déformation (glissement, maclage) ont été observés par Microscopie Electronique à Transmission, ce qui a permis de déterminer les cissions résolues critiques. Un modèle de plasticité cristalline s’appuyant sur ces observations a été développé. L’asymétrie de comportement entre traction et compression provient de l’activation de systèmes de glissement (pyramidal et prismatique  ⟨a⟩  et pyramidal  ⟨c + a⟩) en traction, et de l’activation du maclage en compression. Dans tous les cas, le glissement basal est très facile à activer, même pour de faibles facteurs de Schmid. La simulation numérique montre qu’il faut prendre en compte le démaclage lorsqu’une traction suit un passage en compression afin de modéliser la forme en S des courbes d’hystérésis. Les observations au MET montrent également d’intenses glissements secondaires dans les zones maclées sous chargement cyclique, si bien que tant le maclage en compression que le glissement des dislocations en traction sont impactés par le maclage. Les simulations numériques sont en très bon accord avec l’expérience, pour ce qui concerne les réponses macroscopiques contrainte-déformation, mais également pour la fraction maclée.