The mechanics of plasticity-induced roughening of initially planar polycrystalline metal films upon thermal cycling is presented. The emphasis is on films of FCC metals having grain size comparable to their thickness. In the model, the elastic substrate imposes a biaxial in-plane mismatch strain on the film. Calculations demonstrate how surface undulations develop with a length scale governed by the grain size, when plastic slip initiates above a critical strain. Under monotonic straining, the undulation amplitude grows in proportion to the imposed strain with extent dependent on the slip anisotropy. Upon cyclic plastic straining, three growth stages have been identified with the possibility of substantial roughness development. To cite this article: G. Parry et al., C. R. Mecanique 336 (2008).

Un modèle décrivant lʼapparition de rugosités de surface induites par mécanisme plastique pour des films métalliques polycristallins soumis à des cycles thermiques est présenté. Le modèle porte sur des metaux à structure CFC, avec une taille de grain de lʼordre de lʼépaisseur du film. Le substrat impose une déformation biaxiale au film. Les calculs montrent que des ondulations se développent en surface lorsque le glissement plastique sʼinitie, au delà dʼune déformation critique. Sous chargement monotone, lʼamplitude des ondulations, dépendante de lʼanisotropie plastique, augmente proportionellement à la valeur de la déformation imposée. Sous chargement cyclique, trois stades de croissance de lʼamplitude provoquant une rugosité marquée sont identifiés. Pour citer cet article : G. Parry et al., C. R. Mecanique 336 (2008).