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Thèse soutenue

Étude microstructurale des modes de déformation et de rupture d'un acier austénoferritique vieilli thermiquement

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Auteur / Autrice : Bénédicte Verhaeghe
Direction : Yves Bréchet, François Louchet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Cette etude concerne les micromecanismes de deformation et de rupture d'un acier inoxydable austenoferritique moule de type z 3 cnd 22-10 m (33% de ferrite). Il a ete etudie dans deux etats de vieillissement: 8000 h a 350c et 1000 h a 400c que nous avons compares a l'etat de reception. Lors de ces vieillissements thermiques, la ferrite est le siege de transformations microstructurales qui la fragilisent. Les deux traitements thermiques conduisent a des etats de fragilisation a peu pres equivalents. Nous avons d'abord degage les principales caracteristiques microstructurales: les deux phases sont percolees et liees par des relations d'orientation de type kurdjumov-sachs. Nous avons ensuite caracterise les proprietes mecaniques de l'alliage des differents etats a la temperature ambiante et a 320c. Au niveau plasticite, nous avons identifie le role de l'interphase (par des essais bauschinger et en microscopie electronique en transmission in situ). Elle est particulierement solide et permet le transfert de charge de l'austenite vers la ferrite meme quand celle-ci est clivee. De plus, elle n'est pas un obstacle a la transmission du glissement qui est en fait controlee par la resistance au glissement dans la ferrite. Quand les systemes de glissement actives dans l'austenite sont communs a ceux de la ferrite, le glissement se transmet de l'austenite vers la ferrite en traversant l'interphase. Dans le cas contraire, du glissement devie se produit dans l'austenite. A chaud, le glissement devie se produit dans l'austenite bien avant que les dislocations n'aient atteint l'interphase. En rupture, le dommage apparait par germination dans la ferrite de fissures qui se propagent ensuite en contournant l'austenite. L'extension de la fissure est controlee par l'etirement des ligaments d'austenite. Quand les fissures se rejoignent, le materiau rompt par dechirement de l'austenite ductile. Un modele simple prenant en compte l'etirement de l'austenite permet de predire correctement la ductilite de l'acier