Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Il est d'une importance technologique de comprendre l'accumulation de dommages ou de déformations plastiques dans les composants dans diverses conditions de fonctionnement afin d'estimer leur durée de vie.
Une équipe de chercheurs internationaux dirigée par l'ANSTO a comparé deux nouvelles techniques qui peuvent être utilisées pour évaluer le degré de dommages plastiques accumulés dans les alliages en mesurant la quantité de dislocations présentes dans la microstructure.
L'auteur principal, le Dr Ondrej Muránsky, a déclaré avoir utilisé la diffraction par rétrodiffusion d'électrons (EBSD) et la diffraction synchrotron à haute résolution (HRSD) pour obtenir des informations complémentaires sur les dislocations stockées par le matériau à la suite d'une contrainte appliquée.
Dans l'étude publiée dans Acta Materialia , Muránsky et ses collaborateurs de l'Université Queen's (Canada), Université de Californie (États-Unis), et Argonne National Laboratory (États-Unis) ont comparé les techniques EBSD et HRSD, et développé du code Matlab, qui permet l'estimation théorique des dommages plastiques au niveau macroscopique à partir des données ESBD.
Un critique pour Acta Materialia a commenté, "Premièrement, il [le papier] est très bien écrit et assez facile à suivre. Les auteurs se sont efforcés de bien expliquer au lecteur les deux méthodologies différentes. Deuxièmement, les auteurs sont très honnêtes dans leurs évaluations et n'essaient pas de cacher les défauts de l'une ou l'autre technique."
L'étude a évalué les avantages et les inconvénients des deux techniques en analysant les mêmes échantillons en utilisant les deux méthodes. Les auteurs ont utilisé Ni201, qui est une microstructure modèle de haute température, alliages résistants aux radiations et aux sels fondus pour une utilisation dans les futurs systèmes de production d'énergie et de stockage d'énergie.
Auteur principal Dr Ondrej Muransky (à gauche) et Tim Palmer, qui a préparé des échantillons pour les expériences. Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Il a été constaté que la technique EBSD était plus sensible à une petite quantité de dommages plastiques (la quantité minimale détectable de luxations est de 2E12 m-2), tandis que la technique HRSD est plus précise lorsqu'elle mesure une plus grande quantité de dommages plastiques (la quantité minimale détectable de luxations est de 1E13 m-2).
"Un tel comportement met en évidence la complémentarité de l'EBSD et du HRSD lorsqu'on tente de quantifier les luxations (dommages plastiques) dans un matériau qui a subi une quantité inconnue de dommages plastiques accumulés pendant le service, " dit Muransky.
Les chercheurs ont pu déduire une relation mathématique entre les dislocations géométriquement nécessaires (GND) mesurées à l'aide de l'EBSD et la taille des domaines dispersés de manière cohérente (CSD) mesurée à l'aide de HRSD.
"Ce travail n'aurait pas été possible sans le travail exceptionnel de Tim Palmer qui a soigneusement préparé des échantillons pour les mesures EBSD et HRSD, " dit Muransky.
L'ESBD a été réalisé dans les installations de microscopie de l'ANSTO. Les mesures HRSD ont été effectuées à la source avancée de photons du laboratoire national d'Argonne aux États-Unis.
HRSD sera disponible à l'ANSTO lorsqu'une nouvelle ligne de lumière avancée de diffraction et de diffusion sera construite au synchrotron australien, dans le cadre du projet Bright.
