Étude de l'influence d'éléments traces (C, S, B, Al, N) sur la ductilité à chaud de l'alliage austenitique Fe-Ni 36% (INVAR) de haute pureté

par Marie-Thérèse Simonetta-Perrot

Thèse de doctorat en Science et Génie des matériaux

Sous la direction de André Kobylanski.

Soutenue en 1994

à Grenoble INPG en cotutelle avec Saint-Etienne, EMSE .

mots clés

• Sciences appliquees
• Metaux, metallurgie
• Rupture
• Ductilite
• A chaud
• Propriete mecanique
• Soufre
• Nc
• Fx
• Endommagement
• Mecanisme
• Impurete
• Segregation
• Fragilisation
• Joint grain
• Invar
• Alliage base fer
• Nk
• Nickel alliage
• Alliage fe64ni36
• Nk
• Rupture
• Ductility
• Hot process
• Mechanical properties
• Sulfur
• Nc
• Fx
• Damaging
• Mechanism
• Impurity
• Segregation
• Embrittlement
• Grain boundary
• Invar
• Iron base alloys
• Nk
• Nickel alloy

Résumé

Pour cerner les mecanismes d'endommagement a l'origine du creux de ductilite de l'invar vers 600c, nous utilisons un materiau modele fe-ni 36% de haute purete dope par des elements traces. Quatre groupes d'alliages sont elabores afin d'isoler les effets du soufre seul, du soufre en presence de precipites aln ou bn, et du soufre en presence de bore, sur la ductilite, les modes de rupture, l'endommagement intergranulaire et les mecanismes de deformation. La repartition des impuretes est caracterisee par meb, met et aes. Nous avons mis au point une methode pratique de quantification des segregations par aes, pour degager le lien entre les segregations intergranulaires et superficielles du soufre et la fragilite intergranulaire. Nous concluons que lorsque le taux de segregation du soufre est superieur a 0. 65, le soufre suffit a fragiliser les joints de grains des 20c. Par contre, aux faibles taux de segregation du soufre, le glissement intergranulaire est necessaire a la cavitation ce qui explique la chute de ductilite vers 500c. De plus, la segregation superficielle du soufre sur les cavites creees contribue a accelerer la croissance de celles-ci. De fins precipites aln ou bn aux joints de grains reduisent le taux minimum de segregation necessaire a la fragilisation et aggravent la fissuration. Le bore libre ameliore la ductilite a toutes les temperatures. Son action est liee a sa segregation aux interfaces, qui reduit les vitesses de germination et croissance des cavites

Titre traduit

Influence of trace elements (c, s, b, al, n) on hot ductility of the ultra high purity austenitic invar alloy fe-ni 36%

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