Comportement et endommagement sous sollicitation mecanique d'un acier austeno-ferritique moule vieilli.

• Auteur / Autrice : LATIFA MCIRDI
• Direction : Didier Baptiste
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

L'objectif est d'étudier puis de modéliser le comportement mécanique d'un acier inoxydable austéno-ferritique. Le vieillissement de ces aciers par traitement thermique conduit a une fragilisation de la ferrite. Le matériau étudié présente des grains biphasés de taille millimétrique, dans lesquels l'austénite et la ferrite sont imbriques. L'étude a porté sur un matériau vieilli 3000 heures à 400\c. Afin de prendre en compte les phénomènes physiques et d'intégrer les états mécaniques locaux de chacune des phases, une approche locale est menée tant pour l'expérimentation que pour la modélisation. L'étude expérimentale vise à caractériser par diffraction des rayons X le comportement mécanique local de l'austénite et de la ferrite au sein d'un grain. Les états de contrainte ont été déterminés dans l'austénite et la ferrite de plusieurs grains en charge lors d'essais de traction. Ces expérimentations sont couplées avec des observations micrographiques pour relier l'état de contraintes à l'état métallurgique. Ainsi ont été déterminées les cissions critiques de l'austénite de la ferrite. Nous avons ensuite caractérisé l'état de contrainte dans la ferrite qui provoquait l'apparition de fissures de clivage. Les résultats obtenus ont permis d'établir un critère local. Un modèle micromécanique polycristallin a été développé pour rendre compte du comportement mécanique macroscopique du matériau. Son développement s'est appuyé sur les résultats expérimentaux. Il s'agit d'un modèle auto-cohérent d'un ensemble de grains biphasés. La prise en compte de l'endommagement est obtenue par l'introduction d'une nouvelle phase qu'est la phase fissure. Son évolution dépend de la plus grande contrainte normale aux plans de clivage 100. L'identification des paramètres du modèle s'est faite entièrement a l'échelle microscopique. Pour valider les choix de ces paramètres, une éprouvette multicristalline réelle, étudiée par DRX, a été modélisée par éléments finis.