Ultrafine grained nickel processed by powder metallurgy : microstructure, mechanical properties and thermal stability

La synthese par metallurgie des poudres de nickel a grains ultrafins (UFG) a ete effectuee, et l’effet de l’affinement de la microstructure sur le comportement mecanique et les proprietes physiques a ete etudie. La possibilite de coupler le broyage et le frittage flash est etudiee avec des resultats prometteurs. Des echantillons de haute densite avec des tailles de grains d = 0.65 – 4 µm, caracterises par une fraction elevee des joints de grains Σ3 et un faible niveau de contrainte ont ete synthetises. Les proprietes mecaniques des echantillons UFG montrent une bonne combinaison ductilite-resistance mecanique, avec un impact mineur des porosites presentes. L’etude de l’influence de la taille de grain dans le regime UFG sur les proprietes mecaniques montre une limite d’elasticite superieure a celle attendue et une capacite d’ecrouissage plus faible. Ces observations sont coherentes avec la microstructure deformee a rupture, etudiee par diffraction d’electrons retrodiffuses et microscopie electronique en transmission. Une haute diffusivite, mesuree par des experiences de traceurs radioactifs, montrent des profils de penetration tres differents lies aux structures de porosites diverses presents dans les echantillons. Ces differentes structures sont aussi responsables de la densification retrograde observee, uniquement pour les echantillons frittes a partir de poudres broyees.