Thèse d'Habilitation à Diriger les Recherches Université Pierre et ...

Table des matières
1 Introduction générale 10
2 Eléments théoriques et méthodes expérimentales 15
2.1 Solidification directionnelle d’alliages non-facettés en géométrie 2D . . 15
2.1.1 Alliages non-facettés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.2 Géométrie 2D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.3 Equations de la solidification (alliages dilués) . . . . . . . . . . 17
2.1.4 Front plan stationnaire et instabilité cellulaire . . . . . . . . . 18
2.2 Méthodes expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Dynamique des fronts de solidification d’alliages dilués en géométrie
2D 22
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Fronts dendritiques, "structure en algue" et transitions morphologiques 24
3.2.1 Monocristaux orientés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2 Anisotropie interfaciale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2.3 Principaux types de morphologies . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.2.4 Morphologies dendritiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.2.5 Estimation des coefficients d’anisotropie . . . . . . . . . . . . 34
3.2.6 Doublon et structure en algue . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.7 Diagrammes de morphologies – Questions ouvertes . . . . . . 40
3.3 Influence de l’anisotropie interfaciale sur la stabilité des fronts cellulaires 42
3.3.1 Mesure du diagramme de bifurcation cellulaire . . . . . . . . . 42
3.3.2 Stabilité des fronts cellulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.3 Questions en suspens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.4 Polygonisation dynamique en cours de croissance . . . . . . . . . . . 48
3.4.1 Position du problème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.4.2 Joints et sous-joints de grains . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.4.3 Processus de création de sous-joints de grains . . . . . . . . . 50
3.4.4 Dynamique spatio-temporelle de la polygonisation . . . . . . . 52
3.4.5 Questions ouvertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4 Fronts de solidification eutectique lamellaires en géométrie 2D 55
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.2 Bases théoriques - Calcul de Jackson et Hunt . . . . . . . . . . . . . . 57
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