SUPERPLASTICITÉ A L'AMBIANTE DE L'ALUMINIUM A GRAIN FIN, EN LIAISON AVEC L'EXISTENCE D'UN FILM INTERGRANULAIRE DE SOLUTION SOLIDE RICHE EN GALLIUM

Résumé
La fragilisation intergranulaire de l'aluminium par le gallium liquide, comme la faible ductilité de l'aluminium écroui par laminage sont bien connues. Le laminage contrôlé à la température ambiante permet d'obtenir avec un alliage Al-Ti à 0,26 % Ti, des cristallites équiaxes de 1 à 3 microns. Dans cet état une imprégnation par du gallium liquide provoque une fragilisation transitoire puisque la ductilité reparaît par maintien à 50 °C. Pour des quantités de gallium de 6 à 18 % en poids, et après 125 à 225 h à 50 °C, le matériau devient superplastique à l'ambiante, la valeur du coefficient de sensibilité m de la relation σ = K[MATH]^m étant comprise entre 0,3 et 0,5 pour [MATH] = 0,02 par minute. La déformation est alors essentiellement intergranulaire et la superplasticité est attribuée à l'existence d'un film de solution solide intergranulaire riche en gallium, donc à bas point de fusion. La taille et la morphologie des cristallites, la quantité de gallium introduite et le temps de maintien avant déformation, sont des paramètres qui conditionnent la ductilité finale.

Abstract
The intergranular embrittlement of aluminium by gallium liquid as well as the low plasticity of the cold rolled aluminium are well known. The present study, relevant to the penetration of the gallium at 50 °C in 1 to 3 µm size grains obtained by the controlled cold rolling of Al-0.26 % Ti, shows that the embrittlement of aluminium after the penetration of gallium at 50 °C is transitory. After the absorption of 6 to 18 weight per cent gallium by cold rolled Al-0.26 % Ti, followed by a maintenance at 50 °C between 125 to 225 h, the material becomes superplastic at room temperature. At this stage, the strain rate sensitive parameter m of the relation σ = K[MATH]^m is between 0.3 to 0.5 for [MATH] = 0.02 min.^-1. The deformation of the material is essentially intergranular and is attributed to the presence of a thin gallium rich solid solution of aluminium having a low melting point. The size and morphology of the crystals, the quantity of gallium absorbed and the maintenance time at 50 °C are the important factors which influence the final ductile behaviour of this material.