ÉTUDE DE LA POLYGONISATION DU FER PUR

Comme nous venons de le montrer, l’une des caractéristiques essentielles du fer pur est son aptitude à la polygonisation. Il était donc intéressant de suivre l'apparition et l’évolution de cette structure et de voir en particulier qu'elle était l'influence exercée par les traces d’impuretés.

Nous rappellerons brièvement quel est le mécanisme de formation de la structure polygonisée. Un cristal parfait déformé dans le domaine plastique contient un grand nombre de dislocations positives ou négatives réparties au hasard dans le cristal. La présence de ces dislocations crée des courbures dans le réseau. Si on soumet le cristal déformé à un recuit, les dislocations peuvent se déplacer. Il en résulte deux effets : d’une part les dislocations de sens contraire qui se rencontrent s’annulent, d’autre part les dislocations d’un même signe restant en excès ont tendance à s’aligner dans certains plans. Cottrell [21] a montré que cet arrangement correspondait à une énergie plus faible du réseau. Les discontinuités d’orientation du réseau se localisent dans ces plans cristallins et les blocs qu'ils limitent contenant moins de dislocations présentent moins de courbures et ont donc une structure qui devient progressivement plus parfaite. La désorientation entre les différents blocs est faible. On arrive ainsi à l’état polygonisé.

Les alignements de dislocations constituent les sous-joints ou joints intragranulaires du cristal et les blocs limités par ceux-ci s'appellent les sous-grains [22]. L'examen micrographique permet de montrer les contours matériels des sous-grains et, par diffraction des rayons X, on peut déterminer leur orientation relative. Nous avons dit que la méthode des taches de Laue focalisées à grande distance donnait pour chaque famille de plans d’un cristal parfait une tache de diffraction constituée par une droite verticale fine. Si, après polygonisation, le cristal présente quelques sous-grains dont l'orientation est assez différente, on n’observe plus une ligne pour chaque famille de plans mais un ensemble de lignes parallèles. En mesurant l’écartement de ces lignes, on peut calculer la désorientation des blocs. Si le cristal polygonisé contient de nombreux sous-grains très faiblement désorientés les uns par rapport aux autres, la tache de Laue est plus large et présente des renforcements d'intensité en certains points.