Etude des mécanismes de précipitation, de recristallisation et de transformation de phases dans les aciers Dual Phase microalliés au titane niobium lors du recuit

Study of the mechanisms of precipitation, recrystallization and phase transformation in Titanium Niobium microalloyed Dual Phase Steels during annealing cycle

• Auteur / Autrice : Clément Philippot
• Direction : Philippe Maugis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matière condensée et nanosciences
• Date : Soutenance le 10/12/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et sciences de la matière (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Danoix
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Hazotte, Mohamed Gouné
• DOI : 10.70675/1fc3556bzc062z4390za75bzab942b528ece

Mots clés

Mots clés contrôlés

Précipitation (chimie)

Austénite

Titane

Niobium

Aciers alliés

Recuit des métaux

Mots clés libres

Précipitation

Formation d’austénite

Microalliage

Titane

Niobium

Acier à très haute résistance

Multiphasé

Recuit

Multi-échelle

Precipitation

Austenite formation

Microalloying

Titanium

Niobium

High strength steel

Multiphase

Annealing cycle

Multi-scale

Résumé

L’allégement des véhicules est l’un des objectifs prioritaires des constructeurs automobile pour répondre aux directives environnementales d’émission de CO2. Le développement des aciers multiphasés à très haute résistance mécanique est l’une des solutions communément adoptées pour réduire l’épaisseur des tôles dans les véhicules tout en conservant leur capacité à assurer la sécurité des passagers. La présente étude porte sur l’optimisation des paramètres du procédé de production industrielle de l’une des ces familles d’aciers : les aciers Dual Phase microalliés au titane et au niobium de haut grade ; c'est-à-dire possédant une résistance à la rupture supérieure à 800MPa.A partir d’une microstructure initiale bainite + martensite laminée à froid, les différents phénomènes se produisant au cours du recuit, de la chauffe jusqu’à la fin du maintien intercritique, sont caractérisés. L’influence des paramètres du recuit comme la vitesse de chauffe, la température et le temps de maintien est étudiée. Le système d’interactions triple entre la précipitation des éléments de microalliage, la recristallisation et la formation de l’austénite est au cœur du problème. Un scénario des évolutions microstructurales a été établi à partir de la caractérisation des divers phénomènes. La finesse de la microstructure étudiée (sub-micrométrique) a nécessité l’emploi combiné de techniques de caractérisation multi-échelles : MEB, MET, sonde atomique tomographique, nano-SIMS.

Lightening the weight of vehicles is one of the main challenging objectives of the automotive industry to reach the environmental regulation in term of CO2 emissions. The development of multiphase high strength steels is a common solution to reduce the thickness of sheet steel used in vehicles while keeping the same level of passenger’s safety requirements. The present study deals with the optimization of industrial process parameters applied to obtain one of these steels: the high strength microalloyed Dual Phase steels; i.e. with ultimate tensile strength superior to 800MPa.From an initial cold rolled microstructure made of bainite + martensite, the phenomena occurring during the annealing are characterized since the heating up to the end of the intercritical holding. The influence of process parameters as the heating rate, the holding temperature and the holding time are studied. The triple interactions system between the precipitation of microalloying elements, the recrystallization and the austenite formation is the core of the problem. A scenario of microstructural evolutions has been established based on the characterized phenomena. The studied fine microstructure (sub-microns) requires the combination of multiscale characterization techniques: SEM, TEM, atom probe tomography, nano-SIMS.