Conséquences du refroidissement accéléré doux après laminage contrôlé sur la microstructure et les propriétés mécaniques d'aciers à 0,1% de carbone PDF Download
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Author: Pascal Deshayes Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 640
Book Description
Le refroidissement accéléré doux après laminage est un procédé qui permet d'accroître les caractéristiques mécaniques des aciers, en modifiant leur état structural. Cette étude se propose donc d'analyser les effets de la vitesse de refroidissement (vr) et de la température de fin de refroidissement accéléré (tfr) sur les évolutions microstructurales et mécaniques de trois nuances d'aciers microalliés au titane, a 0,1% c et 1,5% mn, se distinguant par une addition de nickel ou de nickel + niobium. Le refroidissement accéléré présente un double avantage. Il permet soit d'augmenter la résistance des aciers sans dégradation des propriétés de résilience, soit d'assurer un niveau de propriétés donne en dépit d'une réduction de la teneur en éléments d'alliage. A cet égard, l'addition de nickel n'est pas toujours nécessaire puisque la limite d'élasticité de l'acier sans nickel devient égale à celle de l'acier allie au nickel lorsque le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C. Au contraire, le bénéfice d'une addition de niobium est démontré quelles que soient les conditions de refroidissement puisque l'acier microallié au niobium présente généralement un compromis résistance/résilience nettement supérieur à ceux des nuances non microalliées. Cette étude montre par ailleurs que si le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C, la ténacité des aciers peut être dégradée si la vitesse de refroidissement n'est pas suffisamment élevée. Ces variations de propriétés mécaniques avec l'augmentation de la sévérité du refroidissement résultent des modifications microstructurales qui peuvent se résumer de la façon suivante: réduction de la taille des grains de la matrice ferrito-bainitique, et homogénéisation de la dispersion et augmentation de la trempabilité des secondes phases.
Author: Pascal Deshayes Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 640
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Le refroidissement accéléré doux après laminage est un procédé qui permet d'accroître les caractéristiques mécaniques des aciers, en modifiant leur état structural. Cette étude se propose donc d'analyser les effets de la vitesse de refroidissement (vr) et de la température de fin de refroidissement accéléré (tfr) sur les évolutions microstructurales et mécaniques de trois nuances d'aciers microalliés au titane, a 0,1% c et 1,5% mn, se distinguant par une addition de nickel ou de nickel + niobium. Le refroidissement accéléré présente un double avantage. Il permet soit d'augmenter la résistance des aciers sans dégradation des propriétés de résilience, soit d'assurer un niveau de propriétés donne en dépit d'une réduction de la teneur en éléments d'alliage. A cet égard, l'addition de nickel n'est pas toujours nécessaire puisque la limite d'élasticité de l'acier sans nickel devient égale à celle de l'acier allie au nickel lorsque le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C. Au contraire, le bénéfice d'une addition de niobium est démontré quelles que soient les conditions de refroidissement puisque l'acier microallié au niobium présente généralement un compromis résistance/résilience nettement supérieur à ceux des nuances non microalliées. Cette étude montre par ailleurs que si le refroidissement accéléré est conduit à des tfr inférieures à 350°C, la ténacité des aciers peut être dégradée si la vitesse de refroidissement n'est pas suffisamment élevée. Ces variations de propriétés mécaniques avec l'augmentation de la sévérité du refroidissement résultent des modifications microstructurales qui peuvent se résumer de la façon suivante: réduction de la taille des grains de la matrice ferrito-bainitique, et homogénéisation de la dispersion et augmentation de la trempabilité des secondes phases.
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Il existe actuellement une dynamique de développement d'aciers à très haute résistance, destinés à l'industrie automobile, et présentant des propriétés de formabilité améliorées. Ces travaux font partie d'un projet de recherche qui vise à produire des aciers à phase complexe (CP) par laminage à chaud, en recherchant une combinaison améliorée de résistance et d'aptitude à l'étirement des bordures. Ainsi, ces travaux ont porté sur la description et la compréhension des évolutions de la microstructure au cours des différentes étapes du laminage à chaud d'aciers microalliés à faible teneur en carbone. Dans un premier temps, l'évolution de l'état de précipitation et de la taille des grains austénitiques au cours du réchauffage des brames ont été étudiés. Un modèle de précipitation a été développé et couplé à un modèle de croissance de grain simple basé sur l'épinglage Zener pour décrire les évolutions de la microstructure qui se produisent pendant le réchauffage. Ensuite, les évolutions microstructurales prenant places après la déformation à chaud lors du laminage ont été analysées. Les cinétiques de recristallisation de l'austénite et de la précipitation induite par déformation ont été étudiées par des essais de relaxation de contraintes couplées à observations directes de la microstructure. Des modèles ont également été développés pour décrire ces évolutions microstructurales. Un dernier chapitre a été consacré à l'établissement des relations entre les paramètres de laminage à chaud, les microstructures et les propriétés mécaniques obtenues. Les transformations de phase au cours de refroidissements continus ont été établis, en prenant en compte l'effet de la déformation de l'austénite. Ensuite, six procédés différents de laminage à chaud différents ont été appliqués et les microstructures et propriétés mécaniques résultantes ont été caractérisées de manière détaillée. Ce travail de thèse a permis de mieux comprendre les évolutions de la microstructure se produisant lors du laminage à chaud, ainsi que les microstructures et les propriétés mécaniques qui en résultent. Les travaux de modélisation présentés pourraient s'étendre à l'étude d'autres alliages. Plusieurs stratégies visant à améliorer la combinaison de résistance et d'aptitude à l'étirement des bordures ont été proposées.
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L'EFFET DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT APRES UN MAINTIEN DANS LE DOMAINE ET L'INFLUENCE D'ELEMENTS D'ADDITION METALLOIDIQUES ONT ETE ETUDIES POUR L'ALLIAGE TI 5 2AL 4 8 LAMELLAIRE, CANDIDAT POTENTIEL EN VUE D'APPLICATIONS A HAUTES TEMPERATURES. AFIN DE CARACTERISER LA STRUCTURE LAMELLAIRE, NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE DE MESURE DES PARAMETRES (FRACTION VOLUMIQUE D' 2, LARGEUR DES LAMELLES D' 2 ET ESPACE INTERLAMELLAIRE) SE BASANT SUR UNE OBSERVATION PAR MEB SUIVIE D'UN TRAITEMENT D'IMAGE. L'HETEROGENEITE DE REPARTITION DE LA STRUCTURE LAMELLAIRE ET L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LES PARAMETRES MICROSTRUCTURAUX ONT ETE MISES EN EVIDENCE. LES CONSEQUENCES DES MODIFICATIONS DE MICROSTRUCTURE SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES (MICRODURETE, LIMITE ELASTIQUE EN COMPRESSION, COMPORTEMENT EN FLUAGE) ONT ETE PRECISEES. LES EFFETS D'IMPURETES, COMME L'OXYGENE, L'AZOTE ET LE CARBONE ONT ETE ETUDIES EN UTILISANT DES ALLIAGES DE HAUTE PURETE ET DES ALLIAGES DOPES AYANT SUBI UN TRAITEMENT THERMIQUE IDENTIQUE. L'ADDITION DE CES ELEMENTS INFLUENCE LA FRACTION VOLUMIQUE DES PHASES ET DONC LES CONDITIONS DE CROISSANCE DE LA STRUCTURE LORS DE LA TRANSFORMATION + . LA PRECIPITATION DE TI 2AIN ET TI 2AIC A ETE OBSERVEE POUR LES ALLIAGES LES PLUS DOPES ET UN ORDRE DE GRANDEUR DE LA LIMITE DE SOLUBILITE DE CHAQUE ELEMENT DANS LA PHASE 2 EST PROPOSE. LES CONSEQUENCES DE L'ADDITION DE CES ELEMENTS ONT ETE ENSUITE ETUDIEES SUR LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES. LE MECANISME DE DURCISSEMENT POUVANT DEPENDRE A LA FOIS DES VARIATIONS DE L'ESPACE INTERLAMELLAIRE, DE LA MISE EN SOLUTION SOLIDE DANS 2, OU DE LA PRECIPITATION DANS , NOUS AVONS PRECISE L'EFFET DE CHACUN SUR LES DIFFERENTES PROPRIETES MECANIQUES ETUDIEES.
Author: Pascal Deshayes
Author: Pascal Deshayes
Author: Alexis Graux
Author: FRANCOIS.. PERDRIX