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"Influence de l’effet des traitements thermiques sur le comportement de la transformation martensitique thermoélastique d’un alliage Ti50 Ni50

Type doc. :

Thèses / mémoires

Langue :

Français

Année de soutenance:

S/D
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Le développement de produits industriels repose dans une large mesure sur celui des matériaux. Ainsi, l'avènement des matériaux composites et celui des nanomatériaux ont conduit à un saut technologique très remarqué. Une nouvelle génération de matériaux dits "matériaux intelligents" ou "adaptatifs" devrait conduire dans les deux prochaines décennies à un nouveau saut technologique. Ces matériaux, de type piézoélectriques, magnétostrictifs, à mémoire de forme, etc. … couplent des effets mécaniques avec des effets électriques, thermiques, magnétiques, etc. ... Ces matériaux se déforment sous l'action de contraintes mécaniques mais également sous l'action d'une différence de potentiel, d'un champ magnétique, ... Inversement, lorsqu'ils sont soumis à des déformations, ils génèrent des différences de potentiels, de champs électriques. Ces propriétés d'interactions permettent de les utiliser en tant qu'actionneurs ou capteurs pour des utilisations très diverses. Les alliages à mémoire de forme, qui font partie de cette gamme de matériaux, sont parmi les plus connus. Déformés à froid, ils retrouvent leur forme initiale par un simple chauffage au-delà d'une certaine température par suite d'un changement de structure. Le principe physique de base repose sur une transformation réversible à l'état solide (modification de la structure cristalline) en fonction de la température. Ces alliages sont le plus souvent fabriqués à base de nickel-titane (le Nitinol), à base de cuivre, ou à base de fer avec différents éléments d'addition. Depuis la fin des années 60, l'industrie de l'armement ou de l'électronique utilise ces alliages dans des conduites hydrauliques ou des collecteurs électriques. Pour le grand public, il existe déjà des thermostats, des carburateurs, des jouets, des sculptures utilisant ces propriétés. Dans le domaine médical, il existe des filtres à mémoire de forme capables de piéger les caillots sanguins dans les vaisseaux. En obstruant les vaisseaux dans le cœur, les poumons ou le cerveau, ces caillots sont fatals à des centaines de milliers de personnes chaque année. Les anticoagulants classiques peuvent avoir des effets secondaires, tandis que les filtres implantés nécessitent des opérations délicates. Pour réduire ces problèmes, on utilise un minuscule faisceau en alliage à mémoire de forme. Quant on le refroidit en dessous de la température ambiante, il est introduit aisément dans un cathéter. Placé sans chirurgie dans une grosse veine et porté à la température du corps, il se réchauffe puis se déploie pour devenir un filtre en forme de pomme d'arrosoir. Les caillots ainsi retenus finissent par se dissoudre au bout de quelques semaines ou retirés par le chirurgien. -5- Pour pouvoir contrôler n’importe quelle application de ces alliages à mémoire de forme, il faut tout d’abord étudier leurs comportement thermomécaniques, c’est à dire étudier l’influence de la température et de la contrainte sur leurs comportements en suivant plusieurs paramètres mécaniques tels que: l’effet mémoire double sens, la déformation plastique de l’austénite ou celle de la martensite, les variations des points de transformation, …etc. De nombreux travaux ont étudié l’effet de ces traitements thermomécaniques sur la transformation martensitique et sur la phase prémartensitique R dans le cas de l'alliage Ti-Ni. Néanmoins, de nombreuses questions restent en suspend notamment en ce qui concerne la réponse du matériau vis à vis de certains traitements thermomécaniques spécifiques. C'est autour de cette optique que s’articule notre travail de recherche où on va approfondir l’étude de l’influence des traitements thermomécaniques, (constitués de différents recuits après une déformation à froid), sur le comportement et la réponse de nos échantillons, (sous forme de fils). Dans le premier chapitre nous présentons une revue bibliographique concernant la transformation martensitique, les alliages à mémoire de forme (AMF) et d’une manière particulière l'alliage TiNi qui fait l'objet de notre travail de recherche ainsi que les propriétés thermomécaniques des AMF et leurs applications. Les techniques et les conditions expérimentales sont décrites dans la chapitre II et le chapitre III. On présente également dans ces chapitres, les différents traitements thermomécaniques que va subir l'alliage TiNi retenu pour cette étude. On décrit également de manière succincte les différents appareillages utilisés dans cette étude: DSC, RE, PTE. Le chapitre ?V comporte l'ensemble des résultats obtenus dans le cadre de ce travail.



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530 RAH TH C1 BIB-Centrale / Thèses interne disponible
Raheb, I. et al. (S/D). "Influence de l’effet des traitements thermiques sur le comportement de la transformation martensitique thermoélastique d’un alliage Ti50 Ni50 (Magister) . Annaba.