Thèse soutenue

Influence du carbone et du niobium sur la rhéologie et les mécanismes de déformation à chaud dans le domaine alpha d'alliages à base de fer et fer-chrome

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Auteur / Autrice : Luiz Leroy Thome Vaughan
Direction : Frank Montheillet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

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Résumé

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Le présent travail succède à une série d’études réalisées au sein de la même équipe sur des alliages industriels, notamment des aciers inoxydables ferritiques. Il a pour objectif de mettre en évidence l'influence du niobium et du carbone sur la déformation à chaud de tels matériaux dans le domaine ferritique. Pour cela, des alliages modèles à base de Fe et Fe-Cr, ont été élaborés et soumis à des essais de compression et de torsion à diverses températures et vitesses de déformation. Les microstructures résultantes ont été caractérisées par métallographie optique et diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD), ainsi que les textures de déformation. Dans tous les alliages, le mécanisme de déformation à chaud est du type recristallisation dynamique continue. En particulier, on observe la formation de joints de forte désorientation à l’intérieur des grains initiaux. Ce mécanisme est accéléré par la présence de niobium en solution solide et les microstructures recristallisées sont de plus en plus fines lorsque la teneur en carbone ou en niobium des alliages augmente. Lorsque le niobium est combiné au carbone ou au chrome, il provoque l’apparition d’une fine précipitation associée à une microstructure encore plus fragmentée. Corrélativement, ces cas correspondent aux contraintes d’écoulement les plus élevées. Les paramètres rhéologiques sensibilité à la vitesse de déformation (m) et énergie d'activation apparente (Q) ont été déterminés pour les divers alliages. D'une manière générale, Q est plus élevé dans les alliages que dans le fer pur. Enfin, en compression, la texture prédominante est la fibre <100> // z (axe de compression), tandis qu'en torsion la principale composante est D2 {1 12} < 111 > (pour un cisaillement négatif).