Etude expérimentale et théorique de l'instabilité de déformation plastique en bandes de cisaillement dans les matériaux métalliques

La localisation de la deformation en bandes de cisaillement est un phenomene lie aux grandes deformations qui concerne la mise en forme a froid des metaux et alliages. Les mecanismes de formation et de propagation des micro et macro bandes de cisaillement dans les monocristaux et bicristaux de cuivre deformes en traction simple et en laminage ont ete etudies experimentalement. Il a ete montre que l'importance de la localisation des macro-bandes de cisaillement dependait de l'ecrouissage des grains et donc des contraintes internes liees a la presence des joints de grains. La nature des interactions entre les bandes de cisaillement et les joints de grains a ete analysee. Du point de vue theorique, une theorie simplifiee de la post bifurcation a ete proposee dans le cas d'un monocristal plan, rigide plastique, se deformant suivant deux systemes de glissement plastique et obeissant au critere de Schmid. L'etude a consiste en la determination des amplitudes de cisaillement sur les systemes de glissement dans la bande et la matrice. Le probleme se ramene a l'etude d'une fonction c dependant de l'etat de contrainte, de l'ecrouissage et de la geometrie des systemes de glissement actifs. Les resultats de cette etude montre que l'activation d'une bande cisaillement (c=0) conduit a une decharge de la matrice (c 0) s'accompagnant d'une reprise de la deformation plastique dans la matrice jusqu'a ce que les conditions de bifurcation soient de nouveau verifiees dans la matrice adjacente. Ces resultats sont en accord avec les observations de propagation des microbandes dans les mono et bicristaux et polycristaux. Nous avons egalement montre que la bifurcation etait favorisee par les adoucissements geometrique et de vertex, et qu'elle dependait fortement des proprietes d'ecrouissage