Publication : Laboratoire d'essais

- - F
  - -Q.
  - RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
  - LABORATOIRE D’ESSAIS
  - SUR LE DURCISSEMENT PAR REVENU DE L’ALLIAGE CUIVRE-GLUCINIUM par A. Guinier et P. Jacquet
  - PUBLICATION N° 68
  - (Extraie des Comptes rendus de l’Académie des Sciences
  - T. 217 - P. 22-24 - 5 juillet 1943)
- Page de titre n.n. - vue 1/8
- p.n.n. - vue 2/8
- - ..
  - MÉTALLOGRAPHIL. — Sur le durcissement par revenu de l’alliage cuivre-glucinium. Note (1) de MM. ANDRÉ GUINIER et Pierre Jacquet.
  - Masing et Dahl (2), puis, dans une étude plus précise, Tanimura et Wassermann (3) ont montré que la solubilité du glucinium dans le cuivre augmente avec la température. Pour une concentration en glucinium voisine de 2 %, la solution solide a existe seule après trempe à partir de 850°. Par revenu, cet alliage durcit considérablement et le glucinium en excès précipite sous forme d’une phase Y de composition CuBe. Nous avons étudié la formation progressive de la nouvelle phase au cours du durcissement, à l’aide des mesures de dureté sur spécimens polycristallins, d’examen micrographique après polissage électrolytique et de diagrammes de diffusion de rayons X sur mono-cristaux.
  - Nous avons étudié des alliages de bonne pureté à 1,9 % et 2,3 % de Be : celui-ci contient à 850°, outre la solution solide a, une certaine proportion d’un constituant 3 riche en Be, dont la présence n’a pas d’influence sensible sur la décomposition de la phase a. Pour préparer de gros cristaux de solution solide, le métal était fondu dans le vide et refroidi lentement.
  - A l’état trempé, comme d’ailleurs après des revenus à des températures inférieures à 100°, aucun durcissement ne se produit (dureté Rockwell initiale A = 50). Les cristaux de solution solide ont un aspect parfaitement homogène à la micrographie et donnent des diagrammes de diffusion analogues à ceux d’un cristal pur; les atomes Be sont donc répartis au hasard aux nœuds du réseau cristallin de la solution solide. La dureté commence à croître (A = 65) après 20 heures à 150°, mais aucun changement n’est perceptible, ni sur les micrographies, ni sur les diagrammes. Pour un traitement de 14 heures à 190°, la dureté a beaucoup augmenté(A = 82). Sur les diagrammes X apparaissent des traînées révélant l’existence de zones de diffusion le long des axes [100] du réseau réciproque; les zones de diffusion ‘d'intensité maximum partent du centre de ce réseau et s’étendent jusqu’aux nœuds voisins de façon
  - (1) Séance du 17 mai 1943.
  - (2) Wiss. Veroff. Siemens-Konsern, 8, 1929, pp. 94 et i5o.
  - (2) Z. Metallkunde, 25, 1933, p. 179.
- p.1 - vue 3/8
- - continue; pour des traitements plus poussés, ces zones se renforcent en certains points, et quand la dureté atteint sa valeur maximum (A = 92,5, 24 heures à 300°), on ne voit plus sur les axes [100] que des taches floues et isolées. Des phénomènes analogues ont été signalés par l’un de nous pour les alliagesAl-Cu("). A ce stade, les taches de diffraction de la solution solide sont accompagnées d’une zone de diffusion intense et étendue. *
  - Pendant cette période de durcissement, il apparaît à la micrographie, sur les cristaux a, des stries d’abord visibles seulement à la suite d’une attaque convenable, puis après polissage électrolytique seul. De plus, si un échantillon en gros cristaux, trempé et poli, est chauffé dans le vide, 4 heures à 300°, par exemple, ces stries sont même visibles à l’œil nu; la surface de l’échantillon est très déformée, les cristaux semblent avoir joué les uns par rapport aux autres et leurs joints sont très apparents. Nous avons déterminé que ces stries étaient parallèles aux intersections, par la face polie, des plans [1101 du cristal a.
  - Pour des revenus à des températures plus élevées, 14 heures à 420°, la dureté décroît (A=82); sur les diagrammes, apparaissent les taches de diffraction dues au précipité Y qui prennent la place des taches floues observées précédemment. Ces cristaux Y (maille cubique d’arête 2,70 A) forment trois1 systèmes orientés par rapport au cristal a, l’axe [001] Y coïncide avec [001] a et [100]Y avec [110]c; mais cette orientation n’est qu’approximative, l’écart entre les axes pouvant atteindre une dizaine de degrés. Sur les micrographies on peut mettre en évidence le précipité, aux plus forts grossissements, sous forme de particules extrêmement fines dans des bandes ayant la direction des stries primitives.
  - Si l’on porte à 850° un monocristal ayant subi les traitements durcissants pour redissoudre le glucinium, on constate que celui-ci s’est transformé en plusieurs cristaux maclés.
  - Le mécanisme de la précipitation serait le suivant : les atomes Be se rassemblent d’abord sur des plans [100] s’intercalant entre des plans riches en atomes de cuivre, tout en restant aux nœuds du réseau a. Pour passer du cristal a au cristal Y, tel qu’il est orienté, il suffit que les plans [100] se rap- • prochent les uns des autres d’environ 25 % tandis que la maille dans le plan ne subit qu’une dilatation de 5 %. Par suite de ces effondrements des décrochages se produiraient au sein du cristal le long de plans [110]a, c’est-à-dire aussi [100]Y, d’où l’apparition de stries et la déformation de la surface. Ces. stries ne doivent donc pas être interprétées comme la conséquence directe d’une hétérogénéité chimique (précipité non résoluble au microscope), mais sont dues à des déformations mécaniques, glissements le long de plans [110]
  - (1) A. GUINIER, Comptes rendus, 206, 1938, p. 1641; J. de Phys., 8° série, 3, 1942,
- p.2 - vue 4/8
- - provoqués par le changement de volume du cristal a tendant vers la forme y. Le durcissement maximum est atteint à un stade où le précipité Y n’a pas encore de structure cristallographique bien individualisée, alors qu’on considérait jusqu’ici que les stries visibles dès le début de ce durcissement étaient la preuve de l’apparition d’un précipité très fin orienté; or nous avons montré que, d’une part, le précipité se forme sur des plans [100], alors que les stries sont parallèles aux plans [110] et que, d’autre part, une phase nouvelle donnant une figure de diffraction nette n’apparaît que quand la dureté commence à décroître. ‘
  - Au stade de dureté maximum, le réseau cristallin de l’alliage est très perturbé, étant donné que les glissements le long des plans [110] peuvent être révélés dans toute la masse du métal et qu’une recristallisation se produit à haute température. La précipitation de la solution solide sursaturée produit un écrouissage bien plus intense que les déformations mécaniques les plus sévères, ce qui expliquerait la grande dureté atteinte.
  - (Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. 217, p. 22-24, séance du 5 juillet 1943.)
  - GAUTHIER-VILLARS, 119430-43
  - IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES. Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55.AATOA7X
- p.3 - vue 5/8
- p.n.n. - vue 6/8
- p.n.n. - vue 7/8
- p.n.n. - vue 8/8