Note publique d'information : Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR 3DiPolyPlast, consacré à une étude
approfondie des mécanismes conduisant à la localisation des déformations plastiques
dans les métaux purs. Des observations de surface en 2D, une caractérisation volumétrique
en 3D et des simulations numériques sont réalisées dans le cadre de trois thèses simultanées.
Cette thèse se concentre sur la caractérisation 3D de la localisation des déformations
en utilisant une combinaison de topo-tomographie (TT) et de tomographie par contraste
de diffraction (DCT) — deux techniques d’imagerie en champ proche utilisant le rayonnement
synchrotron, offrant une résolution spatiale de 1 μm et une résolution angulaire de
0.02 degrés. Deux systèmes matériels ont été étudiés : l’alliage Ti-7Al et le Ni pur.
Dans les deux cas, l'algorithme 6D est utilisé pour reconstruire le champ d'orientation
au cours des premières étapes de la déformation plastique, qui est ensuite analysé
pour détecter les signatures de localisation des déformations. Les schémas d'acquisition
de données pour la TT et les algorithmes de reconstruction 6D/5D pour les scans DCT
et TT ont été optimisés. Une analyse théorique du scan TT a été effectuée pour explorer
les limites de ses capacités de reconstruction et les méthodes pour les améliorer.
Des données de diffraction simulées ont été utilisées pour étudier les reconstructions
conjointes des scans DCT et TT, illustrant les possibilités et les limites du cadre
de reconstruction optimisé. Contrairement à l'alliage Ti-7Al, qui présente des contrastes
d'orientation clairement résolvables à proximité des bandes de glissement, les données
de diffraction du Ni pur n'ont pas révélé de bandes de glissement, probablement en
raison du caractère faible et diffus du glissement dans ce matériau pur. Cependant,
des structures distinctes dans le champ d'orientation ont été observées dans des directions
perpendiculaires au plan principal de glissement.
Note publique d'information : This thesis is part of the ANR 3DiPolyPlast project devoted to an in-depth study of
the mechanisms leading to plastic strain localization in pure metals. 2D surface observations,
3D volume characterization, and numerical simulations are carried out in three simultaneous
PhD projects. This thesis focuses on 3D characterization of strain localization using
a combination of Topo-Tomography (TT) and Diffraction Contrast Tomography (DCT) -
two synchrotron radiation near-field imaging techniques allowing for 1 μm spatial
and 0.02-degree angular resolution. Two material systems have been studied: Ti-7Al
alloy and pure Ni. In both cases the 6D algorithm is used to reconstruct the orientation
field during initial stages of plastic deformation, which in turn is analysed for
signatures of strain localization. Both the data acquisition scheme for TT and the
6D / 5D reconstruction algorithms for DCT and TT scans have been optimized. Theoretical
analysis for the TT scan is performed to explore the limits of its reconstruction
capacities and the methods to enhance them. Simulated diffraction data are used to
study joint reconstructions of DCT and TT scans, illustrating possibilities and limitations
of the optimized reconstruction framework. Contrary to Ti7Al, exhibiting clearly resolvable
orientation contrasts in vicinity of slip bands, the diffraction data from pure Ni
could not reveal slip bands, probably due to the weak and diffuse character of slip
in this pure material. However, distinct structures in the orientation field were
observed in directions perpendicular to the primary slip plane.
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