Analyse et étude de profils de raies de diffraction des rayons X enregistrées avec un détecteur courbe : application à l'analyse de propriétés microstructurales de matériaux et notion d'indicatrice - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1990

X-ray diffraction line analysis registered with a curved position sensitive detector : application to microstructural properties analysis of materials and indicatrix concept

Analyse et étude de profils de raies de diffraction des rayons X enregistrées avec un détecteur courbe : application à l'analyse de propriétés microstructurales de matériaux et notion d'indicatrice

Abstract

This study presents works done by using a curved position sensitive detector in the field of X-ray diffraction analysis. The introduction of exeprimental technics allow us to use this detector with a very high accuracy. We propose a simplified expression of asymetric Pearson VII distribution for the fitting and dessomation of mixed X-ray line profiles. We introduce usefull technics for the measurement of residual stresses analysis for large grain materials (discontinuous integration and diffraction lines smoothing). We developpe and extended the pole figure concept to the other X-ray line characteristics (named indicatrix). Using them formal relation between size of the coherently diffracting domains and micro-strain are obtained. The distribution of integrated intensity versus form factor of X-ray line profile show us in cunjunction with X-ray line breadth, that it is one of the best descriptive parameter for polycristalline materials analysis. Using well-known relationships, the relation between size and micro-stress present some analogy with the Hall-Petch relationship. The study of oscillation in graph giving the deformation versus the measurement direction present predominent effect of microstructural parameter such as domain size or micro-strain. This work allow us to say that the indicatricies which reflect structural anisotropy are usefull tools for polycristalline materials analysis
Cette étude présente les travaux réalisés grâce à un détecteur courbe dans le cadre d'analyses classiques de diffraction des rayons X. L'introduction de critères expérimentaux permet une utilisation rationnelle de ce détecteur. Nous proposons une expression simplifiée des fonctions de Pearson VII asymétriques pour le lissage et la séparation de profils de raies de diffraction X. Nous introduisons des techniques d'analyse adaptées aux matériaux à gros grains lors de la mesure des contraintes résiduelles (intégration discontinue et filtrage numérique des raies de diffraction). Nous développons et étendons le principe des figures de pôles aux caractéristiques des raies de diffraction (notion d'indicatrice). Grâce à celles-ci nous obtenons des relations formelles entre la taille des domaines de diffraction cohérente et la micro-déformation. Les distributions de l'intensité diffractée en fonction du facteur de forme du profil de raie de diffraction X montre qu'il représente, combiné avec les variations de la largeur à mi-hauteur, une variable adéquate pour la description des matériaux polycristallins déformés. Dans le cadre d'hypothèses généralement admises, les relations micro-contrainte/taille des domaines de diffraction cohérente rappellent les diverses formes de la relation de Hall-Petch. L'étude des oscillations des graphes relatant les variations de la déformation en fonction de la direction de mesure précise le caractère prédominant des caractéristiques microstructurales. Ce travail montre d'une façon générale que l'analyse des matériaux polycristallins peut être significativement améliorée par l'utilisation et la construction d'indicatrices qui reflètent l'anisotropie du milieu polycristallin
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Cite

Albert Tidu. Analyse et étude de profils de raies de diffraction des rayons X enregistrées avec un détecteur courbe : application à l'analyse de propriétés microstructurales de matériaux et notion d'indicatrice. Physique [physics]. Université Paul Verlaine - Metz, 1990. Français. ⟨NNT : 1990METZ004S⟩. ⟨tel-01775853⟩
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