Verres métalliques et localisation de la déformation – MEGALO

Le projet MEGALO a pour objet d'étude la transition entre la déformation plastique hétérogène et homogène des verres métalliques. Jusqu'à présent, cette transition reste mal comprise, bien qu'elle ait des implications importantes pour la recherche fondamentale et les applications des verres métalliques . Afin d'aborder les mécanismes qui contrôlent cette transition, une stratégie couplant des caractérisations expérimentales et théoriques a été élaborée : les hétérogénéités structurales et leur impact seront étudiés à différentes échelles, en commençant par l'échelle locale, grâce à des techniques expérimentales complémentaires, permettant une évaluation des principaux paramètres physiques importants tant d’un point de vue fondamental que pratique. Ces résultats seront comparés aux prédictions théoriques, en relation avec les propriétés rhéologiques tout au long du régime de transition et à différentes échelles, du discret au continu. Cette approche s'appuie et exploite également l'expertise complémentaire des membres du consortium et fournira une vision physiquement solide des mécanismes qui gouvernent la transition entre la localisation de la déformation et l'écoulement homogène.
Sur la base de quelques études expérimentales seulement, des publications récentes établissent un lien entre la transition et la compétition entre les réarrangements structuraux dépendant de la température et du temps. Ces quelques études, portant sur des compositions spécifiques, suggèrent que le changement drastique de mode de déformation serait la conséquence d'une transition structurale dans les mécanismes élémentaires se produisant à l'intérieur du verre. On s'attend alors à ce que cela soit régi par différents changements structuraux, plus particulièrement liés à la nature et l'échelle de l'ordre à moyenne distance ainsi que par sa dynamique. Jusqu'à présent, cet aspect n'a pas encore été compris. L'objectif du projet MEGALO est d'étudier cette transition et d'identifier les caractéristiques de premier ordre qui la contrôlent. Pour cette raison, deux verres métalliques sont sélectionnés se distinguant l'un de l'autre par des caractéristiques assez distinctes concernant leur fragilité. Des essais à haute température seront effectués en compression et en traction. Une attention particulière sera portée au développement de techniques de corrélation d'images numériques (DIC) appropriées pour appréhender la localisation de la déformation en fonction de la température et de la vitesse de déformation dans un environnement MEB. Les échantillons déformés seront ensuite caractérisés afin d'identifier les variations structurales entre les zones où se produit la localisation des déformations et celles situées en dehors de ces zones. Pour ce faire, des techniques expérimentales complémentaires: FEM (fluctuation electron microscopy), mesures de diffusivité et nanoindentation, seront utilisées en combinaison avec la modélisation de la localisation des déformations dans les verres métalliques par la dynamique moléculaire et les calculs par éléments finis. L'étroite collaboration des groupes participants ainsi que l'échange de doctorants assureront le succès de l'approche par transfert d'échelle du projet MEGALO.