Superplasticity in silicon nitride through the α to β phase transformation

National audienceSuperplasticity is observed in silicon for temperatures ranging between 1500 and 1600 ○C in damage resistant materials with a submicron grain size. The microstructure evolves rapidly in the temperature range. This study shows that it is an advantage to start with an α-Si3N4 rich ceramic in order to derive benefit from both the equiaxed α-grain shape and the transient liquid phase that forms during deformation at an intermediate stage of the α↦β transformation. The kinetics of this transformation is analyzed and direct correlation is made with the deformation curves (elongation > 80%).La superplasticité du nitrure de silicium se manifeste entre 1500 et 1600 $^{\circ}$C pour des matériaux à grains submicroniques présentant une bonne résistance à l'endommagement. Dans ce domaine de température la microstructure évolue rapidement. Cette étude montre qu'il est avantageux de partir d'une céramique principalement constituée de la phase $\alpha$-Si 3N 4 afin de bénéficier de la forme équiaxe des grains $\alpha$ ainsi que la phase liquide transitoire qui se forme au cours de la déformation durant le processus de transformation $\alpha\to\beta$. La cinétique de cette transformation est anlysée et son incidence sur les courbes de déformation à chaud (allongement > 80%) est mise en évidence