Recristallisation des Fils de Tungstène Induite par la Diffusion du Nickel L. Delfaut, A. Kobylanski To cite this version: L. Delfaut, A. Kobylanski. Recristallisation des Fils de Tungstène Induite par la Diffusion du Nickel. J. Phys. IV, 1995, 05 (C3), pp.c3-129-c3-140. <10.1051/jp4:1995311>. <jpa- 00253677> HAL Id: jpa-00253677 https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00253677 Submitted on 1 Jan 1995 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
JOURNAL DE PHYSIQUE IV Colloque C3, supplément au Journal de Physique III, Volume 5, avril 1995 Recristallisation des Fils de Tungstène Induite par la Diffusion du Nickel L. Delfaut, et A. Kobylanski Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint Etienne, 158 cours Fauriel, 42023 Saint Etienne cedex 02, France Résumé : Différents recuits effectués sur des fils de tungstène nickelés ont permis de aéterminer une température de recuit critique (looo C) au dessus de laquelle on observe un phénomène de recristallisation qui suit l'avance du front de diffusion intergranulaire du nickel dans la stnicture fibreuse du fil de tungstène. Des essais mécaniques ont montré le caractère fragilisant de cette transformation microstructurale ainsi que l'effet du dopage (potassium) sur les fils de tungstène. Cette recristallisation s'apparente au phénomène connu sous le terme de D.I.G.M. (Diffusion Induced Grain boundary Migration) mais notre système semble être un cas particulier qui nécessite de définir d'auîres hypothèses concernant les forces motrices et les mécanismes mis en jeu au cours de ce phénomène de recristallisation. Abstract : Various annealing on nickel coated tungsten wires have been performed and have determined a critical annealing temperature of 1000 C. Above this temperature a phenomenon of recrystallization is produced by an intergranular diffusion of nickel in the fibrous microstructure of the tungsten. Tensile tests have shown the brittle feature of this microstructural transformation and also the effect of the doping with potassium on tungsten wires. This recrystallisation is related to a phenomenon called D.I.G.M. (Diffusion Induced Grain boundary Migration) but our system seems to be a particular case because it needs to find another hypothesis with respect to the driving forces and mechanisms to explain this phenomenon of recrystallization. 1. INTRODUCTION Les fils de tungstène présentent de très bonnes caractéristiques mécaniques d'autant meilleures que le diamètre des fils est petit. Les propriétés mécaniques sont fortement liées à la microstructure formée de grains très allongés dans le sens longitudinal du fil leur conférant une forte texture cl 10s. Ainsi, le moindre changement microstructural modifie fortement les propriétés mécaniques. En effet, le passage de grains étirés à des grains de forme équiaxe dus à la recristallisation conduit à une fragilisation des fils par rupture intergranulaire. Dans le domaine industriel, rajout d'éléments dopants (potassium, silicate d'aluminium) permet de retarder le phénomène de recristallisation en élevant la température de recristallisation et ainsi d'élargir le domaine de températures d'utilisation dans lequel les fils ont de bonnes propriétés mécaniques. Notre étude portant plus spécifiquement sur des fils de tungstène recouverts d'une couche de nickel, il a été observé que pour une température de recuit supérieure à 1000 C, il y avait diffusion du nickel vers le tungstène et que cette diffusion entraînait un notable et prématuré phénomène de recristallisation. Cette recristallisation étant provoquée par la diffusion intergranulaire du nickel dans le tungstène est à rapprocher d'un phénomène de migration de joint connu dans la littérature sous le terme de "D.I.G.M." (Diffusion Induced Grain boundary Migration). La "D.I.G.M." se caractérise par une diffusion de type intergranulaire d'un soluté avec formation d'une solution solide dans la zone balayée par le joint lors de sa migration. Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jp4:1995311