Cette recherche porte sur l'impact du brunissage à billes sur les propriétés mécaniques du verre métallique massif Zr <sub>65</sub> Ni <sub>10 </sub>Cu <sub>15 </sub>Al<sub>4</sub> 10. L'étude combine des techniques expérimentales et une modélisation par éléments finis afin d'élucider comment ce traitement mécanique à froid améliore les performances par l'induction de contraintes résiduelles de compression et la multiplication des bandes de cisaillement. Une amélioration significative de la dureté superficielle ( H ) et du module réduit ( E <sub>r</sub> ) a été observée dans les échantillons brunis par rapport aux échantillons non brunis, sous forte déformation. Des essais de nanoindentation monotone ont révélé que les échantillons brunis présentaient un comportement mécanique supérieur, caractérisé par une dureté plus élevée et une meilleure récupération élastique. De plus, l'augmentation de la profondeur de pénétration et de la vitesse d'avance lors du brunissage a conduit à une déformation plastique plus importante et à une meilleure récupération élastique. La microscopie électronique à balayage (MEB) et la microscopie à force atomique (AFM) en mode contact ont été utilisées pour analyser les microstructures sous-jacentes et la rugosité de surface. L'évolution des paramètres de rugosité de surface ( Ra et R<sub>z</sub>) et les propriétés de frottement qualitatives ont été déterminées. Un nombre accru de bandes de cisaillement primaires et secondaires a été observé dans les échantillons polis par rapport aux échantillons non polis. Un modèle tridimensionnel par éléments finis a été développé à l'aide d'Abaqus/Implicit. Le critère de Drucker-Prager a été adopté pour décrire l'écoulement plastique du matériau. Les prédictions numériques de la composante du champ de contraintes résiduelles (S22) dans la direction d'avance (axe OY) se sont avérées cohérentes avec les contraintes résiduelles équibiaxiales obtenues par nanoindentation. Les contraintes résiduelles de compression ont atteint des valeurs de l'ordre de -900 MPa à la surface de contact dans des conditions de polissage à billes optimales. Il est suggéré que la prolifération et l'interaction des bandes de cisaillement contribuent à l'amélioration de la ductilité observée dans les échantillons polis, démontrant une corrélation directe entre l'évolution microstructurale et les performances mécaniques.
Mots clés : brunissage à la bille / verre métallique massif / écoulement plastique Druker-Prager / nanoindentation / simulation par éléments finis
Note de l'éditeur : Le titre du numéro spécial a été ajouté à la version PDF de cet article le 13 janvier 2026.
