8.6. Intérêt de la diffraction de neutrons et de rayons X du rayonnement synchrotron dans l’analyse des matériaux à mémoire de forme

Les alliages à mémoire de forme (AMF) présentent un comportement très différent des matériaux habituels. Leurs propriétés exceptionnelles, comme l’effet mémoire et la superélasticité, sont étroitement associées aux caractéristiques de la transformation martensitique dans ces alliages. Les évolutions microstructurales associées à cette transformation jouent un rôle considérable sur la nature des propriétés macroscopiques observées. La caractérisation fine de ces évolutions constitue un enjeu important dans la compréhension des interactions entre microstructure et propriétés. Dans ce contexte, la mise en œuvre des techniques de diffraction permet d’obtenir des informations extrêmement précieuses en ce qui concerne la détection, le dosage des phases, la mesure des déformations et des rotations de réseau.
Dans la suite de ce chapitre, nous présentons les principaux résultats sur l’effet superélastique de quelques matériaux à mémoire de forme en deux parties. La première relate les résultats obtenus par diffraction de neutrons avec une source à spallation puis avec un réacteur à haut flux. La seconde explique les résultats obtenus par diffraction de rayons X du rayonnement synchrotron.
Des études spécifiques sur les déformations et les contraintes ont été réalisées par E.C. Oliver et al. [1, 2] sur le diffractomètre ENGIN-X de la source à spallation ISIS de Rutherford Appleton Laboratory près d’Oxford. Le diffractomètre ENGIN-X a une résolution d’environ Δd/d = 0,002. Leurs expériences, par diffraction de neutrons en temps de vol avec un volume diffractant de plusieurs millimètres cube, ont aidé à comprendre l’évolution de variantes dans un polycristal de Fe-30,5 % (wt %)Pd dont la taille des grains est inférieure au micromètre…