Quelques potentialités de l'essai de nanoindentation. Cas du nickel polycristallin et électrodéposé : interprétation du module d'indentation, de la dureté, des effets d'échelle et des paramètres d'identification inverse

Some potentialities of the nanoindentation test. Case of polycrystalline and electroplated nickel: interpretation of the indentation modulus, of the hardness, of the size effects and of the parameters of the inverse identification

FEMTO-ST, Département de Mécanique Appliquée (LMARC), UMR CNRS 6174, Université de Franche-Comté, 24 chemin de l'Epitaphe, 25000 Besançon, France

Reçu : 27 Janvier 2009
Accepté : 6 Février 2009

Résumé

On étudie avec l'essai de nanoindentation Berkovich instrumenté et en utilisant la technique de mesure de la rigidité en continu, les propriétés mécaniques locales du nickel polycristallin recuit et écroui à gros grains et du nickel électrodéposé sur plusieurs substrats et pour différentes densités de courant. On focalise notre analyse sur l'interprétation, en fonction de l'orientation des grains, du degré d'écrouissage et du diamètre des colonies de nanocristaux, des valeurs du module d'indentation , de la dureté et des effets d'échelle associés, à savoir l'existence de longueurs internes , ainsi que sur les paramètres d'identification inverse par Eléments Finis des courbes d'indentation.

Abstract

The aim of this paper is an investigation at the nanoscale and thanks to nanoindentation tests, of the elasto-plastic properties of polycrystalline hardened and annealed nickel with large grains, and electroplated nickel deposited on four different substrates under different current densities. We focussed the analysis on the interpretation, as the function of the grain orientation, the hardening and the diameter of the nanocrystallite colonies, the values of the indentation modulus , of the hardness and of the associated size effects (existence of an internal length ), and at last of the values of the parameters determined by inverse F.E. analysis of the indentation curves.