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1 - STRUCTURE ATOMIQUE

2 - DÉFAUTS DE STRUCTURE DANS LES MÉTAUX ET ALLIAGES

3 - DIFFUSION ATOMIQUE

4 - TRANSFORMATIONS AVEC CHANGEMENT DE PHASE

Article de référence | Réf : M35 v1

Défauts de structure dans les métaux et alliages
L’état métallique - Propriétés atomiques

Auteur(s) : Charles-Henri de NOVION, Daniel LESUEUR

Relu et validé le 17 déc. 2019

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Auteur(s)

  • Charles-Henri de NOVION : Ingénieur Civil des Mines, Docteur ès Sciences - Ingénieur à la Section d’Étude des Solides Irradiés au Centre d’Études Nucléaires de Fontenay‐aux‐Roses (CEN-FAR)

  • Daniel LESUEUR : Ingénieur des Arts et Manufactures, Docteur ès Sciences - Ingénieur à la Section d’Étude des Solides Irradiés au CEN-FAR

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INTRODUCTION

Dans cet article, nous traiterons de la structure et des propriétés atomiques des métaux et alliages.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m35


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2. Défauts de structure dans les métaux et alliages

Le premier paragraphe était consacré à la description du cristal parfait. Dans la réalité, un cristal contient toujours des défauts, soit parce que la présence de tels défauts est imposée par les lois de l’équilibre thermodynamique, soit parce que l’on a introduit ces défauts par trempe, écrouissage, irradiation, ... Ces défauts sont importants pour les métallurgistes car ils jouent un grand rôle en ce qui concerne la plupart des propriétés, notamment mécaniques, des métaux et alliages. On peut classer ces défauts en défauts ponctuels, linéaires, de surface, de volume. Nous allons examiner successivement ces divers types de défauts.

2.1 Défauts ponctuels

On appelle défaut ponctuel toute perturbation d’un cristal que l’on peut localiser dans un volume de l’ordre du volume atomique. Il est ainsi facile d’imaginer les divers types de défauts ponctuels : impureté substitutionnelle ou interstitielle, lacune, autointerstitiel (figure 13).

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2.1.1 Cristallographie

La cristallographie de l’impureté substitutionnelle ou de la lacune est évidente. Pour avoir un tel défaut, il suffit de retirer un atome du cristal parfait et de le remplacer soit par un atome de nature différente (impureté substitutionnelle), soit par rien (lacune).

En revanche, la cristallographie de l’impureté interstitielle ou de l’autointerstitiel, que nous appellerons par la suite plus simplement interstitiel, est plus complexe dans la mesure où plusieurs cas peuvent se présenter. Il s’agit en effet de trouver, dans la structure cristallographique donnée du matériau étudié, les diverses possibilités de mettre un atome supplémentaire en dépensant le moins d’énergie possible. On montre par exemple sur la figure 9 que, dans le cas des structures cubique à faces centrées, cubique centrée et hexagonale compacte, deux possibilités se présentent : elles correspondent à des sites qui d’après leurs symétries ont reçu le nom de sites octaédriques...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PARIS (D.), LESBATS (P.), LEVY (J.) -   An investigation of the distribution of vacancies in an ordered Fe‐Al alloy by field ion microscopy.  -  Scripta Metallurgica (USA), 9, p. 1373-8 (1975).

  • (2) - SEEGER (A.) -   Investigation of point defects in equilibrium concentrations with particular reference to positron annihilation techniques (Recherches sur les défauts ponctuels en concentrations d’équilibre. Étude par annihilation de positions).  -  J. of Physics F : Metal Physics (GB), 3, no 2, p. 248-94 (1973).

  • (3) - SCHILLING (W.), SONNENBERG (A.) -   Recovery of irradiated and quenched metals (Recuits des métaux irradiés et trempés).  -  J. of Physics F : Metal Physics (GB), 3, no 2, p. 322-50 (1973).

  • (4) - ALAMO (A.), LEFEBVRE (J.M.), SOULLARD (J.) -   Déformation plastique du bioxyde d’uranium : observation des sous‐structures de dislocations.  -  J. Nuclear Materials (NL), 75, no 1, p. 145-53 (1978).

  • (5) - QUÉRÉ (Y.), UGGERHOJ (E.) -   The use of accelerators to obtain channelling micrographs of polycrystalline foils.  -  ...

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