Note publique d'information : Ce travail s’inscrit dans l’étude d’un procédé nouveau pour la génération d’une couche
superficielle nanostructurée en surface des matériaux métalliques. Basé sur un concept
proche de celui d’un grenaillage ultrasons, ce procédé, connu sous le nom de « surface
mechanical attrition treatment (SMAT) » repose sur un mécanisme de raffinement des
grains en surface des matériaux, jusqu’à l’échelle nanométrique, par l’intermédiaire
de déformations plastiques sévères et aléatoires. Pour cela, le matériau à traiter
est impacté par de multiples projectiles, le plus généralement, des billes, qui sont
lancés avec des directions complètement aléatoires à la surface du matériau. Il en
résulte la formation d’une couche superficielle nanostructurée sur plusieurs dizaines
de microns. Du fait de la très faible taille des grains (inférieure à 100nm), la nanostructure
est caractérisée par une large fraction volumique de joints de grains qui lui confère
des propriétés physiques, chimiques et mécaniques différentes et, en général, supérieures
à celles de son matériau homologue uniquement composé de grains de taille classique.
On peut ainsi suggérer que la nanocristallisation superficielle d’un métal va permettre
de significativement améliorer l’ensemble de ses propriétés mécaniques
Note publique d'information : This work aims to study a recently developed process for the generation of a nanocrystalline
surface layer on metallic materials. Based on a concept, close to which of ultrasonic
shot peening, this process, known as “surface mechanical attrition treatment (SMAT)”
is based on a gain refinement mechanism down to the nanometer scale obtained by severe
plastic deformations. In this way, the material to be treated is impacted by shot,
in general, perfectly spherical balls, launch with random directions at the surface
of the sample. Consequently, a nanocrystalline surface layer with a thickness of several
tens of micrometers is formed. Because of the very small grain size, nanocrystalline
materials are structurally characterized by a large volume fraction of grain boundaries,
which may significantly after their physical, chemical and mechanical properties in
comparison with conventional coarse-grained polycrystalline materials and which have
grain sizes usually in the range of 10-300um. Thus, it may be suggested that the transformation
of the surface layer of metals into surface nanocrystalline layer may enhance their
overall properties
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