Effet Bauschinger

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Traduction de l'effet Bauschinger sur un diagramme contrainte-déformation.

L’effet Bauschinger (qui doit son nom au physicien Johann Bauschinger) est l’altération anisotrope de la limite d'élasticité d’un métal (polycristallin) ou d'un alliage consécutif à un premier chargement au-delà de la limite d'élasticité vierge (nominale). Ce phénomène est essentiel pour comprendre le phénomène de fatigue, et la dégradation des performances des matériaux sous chargements alternés.

Explication[modifier | modifier le code]

Si l’on déforme un métal dans une direction donnée de telle façon que cela développe une déformation résiduelle permanente (plastification), puis qu'on le déforme en sens inverse dans la même direction, on observe que la limite d'élasticité a diminué.

On explique ce phénomène par la distribution de dislocations (défauts linéaires résultant de la déformation plastique) dans les métaux formés à froid : au cours de la déformation, les dislocations se multiplient le long des joints de grain et s'enchevêtrent. Selon la structure résultant du formage à froid, on distingue généralement deux mécanismes dans l'effet Bauschinger :

  1. La présence de contraintes résiduelles locales favorise le développement des dislocations dans la direction de contre-charge, ce qui abaisse la limite élastique. La concentration de dislocations aux joints de grain et la formation de boucles d'Orowan autour des précipités durs sont les deux causes essentielles de ces contraintes résiduelles.
  2. Lorsque la direction de déformation est inversée, le mécanisme de plastification engendre des dislocations qui ont un vecteur de Burgers opposé à celui des dislocaitons précédentes. Les dislocations ont donc tendance à s'annuler, ce qui diminue la limite élastique.

Au total, la contrainte d'écoulement dans la direction de contre-charge est moindre que si l'on avait rechargé le matériau dans le même sens qu'à la première charge.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]