Frank MONTHEILLET

Les divers paramètres permettant de caractériser un matériau multiphasé sont passés en revue. Les bornes classiques du comportement mécanique sont décrites, puis les principales approches (essentiellement unidimensionnelles) permettant d'estimer ce comportement sont présentées, par ordre de complexité croissante : lois de mélange "simples", modèles utilisant la mécanique de l'inclusion d'Eshelby, calculs numériques (automates cellulaires, éléments finis). Enfin, certaines caractéristiques rhéologiques spécifiques aux agrégats biphasés sont analysées.

Sont recensés un grand nombre de dispositifs de déformation à chaud, menées à l'aide de montages développés de manière spécifique, mais sans qu'aucune norme n'ait jamais été édictée. Ces systèmes sont de trois natures différentes, selon le chemin de déformation visé par l’essai : la compression, la traction et la torsion à chaud. La compression et la torsion ont pour objectif l'étude de la rhéologie du matériau à chaud, alors que la traction est, en général, réservée aux aspects liés à l'endommagement. Ces tests permettent de caractériser la sensibilité d’un matériau à la vitesse de déformation ou à la température, de déterminer l’énergie d’activation apparente et les paramètres d’écrouissage et de restauration dynamique.

La ductilité est l'aptitude d'un matériau à subir une déformation irréversible sans se rompre. Ainsi, dans le contexte de la mise en forme des métaux, la ductilité est une propriété qu'il est très important de connaître, de contrôler et, éventuellement, de modifier. Dans la plupart des cas, comme par exemple en traction uniaxiale, la ductilité est limitée par deux facteurs pouvant combiner leurs effets : l'instabilité et l'endommagement. Le premier d'entre eux, qui peut revêtir des formes très diverses suivant la géométrie de l'échantillon et la sollicitation imposée (par exemple, striction diffuse ou localisée), joue un rôle prédominant dans le cas des produits plats (emboutissage des tôles). En revanche, l'endommagement est le principal facteur limitant la ductilité dans les produits massifs.

Cet article est consacré à la métallurgie en mise en forme par déformation à chaud. Après quelques notions sur le traitement thermodynamique, sont abordées successivement les déformations faibles ou modérées, puis les déformations élevées, ainsi que les évolutions de microstructure qui en découlent, notamment les recristallisations dynamiques continues et discontinues. Cette étude oblige à la définition de plusieurs paramètres, dont les potentiels des vitesses de déformation et des contraintes, et la présentation des lois de comportement empiriques et physiques. Pour finir, sont présentés les éléments de base permettant d’élaborer un modèle de recristallisation dynamique, accompagnés d'exemples de résultats spécifiques aux deux types de recristallisation.

La métallurgie en mise en forme diffère quand les déformations plastiques du matériau se font à froid ou à chaud. Cet article est consacré aux déformations à froid, c’est-à-dire à température ambiante. Après une présentation des différents aspects de la métallurgie de la mise en forme et des procédés de déformation , cet article présente les lois de comportement en déformation à froid : critères de plasticité, loi d’écoulement, lois de comportement scalaires. En conclusion, une étude des évolutions structurales en termes de limites d'élasticité et d'écrouissage est faite pour les métaux purs.

Les divers paramètres permettant de caractériser un matériau multiphasé sont passés en revue. Les bornes classiques du comportement mécanique sont décrites, puis les principales approches (essentiellement unidimensionnelles) permettant d'estimer ce comportement sont présentées, par ordre de complexité croissante : lois de mélange "simples", modèles utilisant la mécanique de l'inclusion d'Eshelby, calculs numériques (automates cellulaires, éléments finis). Enfin, certaines caractéristiques rhéologiques spécifiques aux agrégats biphasés sont analysées.