Etude du vieillissement d'un acier a Bake-Hardening : évolution des propriétés mécaniques de traction - correlation avec la microstructure

par Michel Soler

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de René Borrelly.


  • Résumé

    Les aciers à Bake-Hardening (BH) apportent aux constructeurs automobile le compromis qu' ils recherchent en terme d’emboutissabilité et de résistance à 1’indentation. En effet ces aciers possèdent une limite élastique relativement basse et ont la particularité de voir celle-ci augmenter d'environ 20%, après emboutissage, lors du traitement de cuisson de la peinture à l70°C. Conduisant à un gain de résistance à 1' indentation. L'objectif de ce travail est d'étudier les mécanismes micro structuraux qui se produisent lors du vieillissement d’un acier à BH préalablement déformé et leurs conséquences sur l'évolution des propriétés mécaniques de traction. Pour l'atteindre nous avons étudié le mode de déformation par bande de Lüders que l’on observe au moment de la plastification ainsi que la microstructure fine de l' acier à l'état initial et son évolution au cours du vieillissement. De nombreuses techniques de caractérisation macroscopique et microscopique du matériau ont été utilisées : traction monotone, observation des bandes de • Lüders par photoélasticimétrie, Contraste Interférentiel Différentiel et Focalisation Dynamique d'un faisceau laser, Frottement intérieur, l\11icroscopie Electronique en Transmission. L’étude de la déformation par bandes de Lüders montre que la contrainte réelle de plastification (σD relative au point noté D) du matériau vieilli est inaccessible expérimentalement et que seul le point de début de plastification homogène de 1 éprouvette (noté H) a une signification physique. A partir de H nous définissons une indicateur du durcissement par rapport à l'état pré déformé et non vieilli : le BH*. Nous suivons les variations de H et du BH* au cours des différents traitements thermomécaniques réalisés. On met ainsi en évidence deux stades d'évolution de ces paramètres. Nous étudions aussi les évolutions de la microstructure au cours du vieillissement qui conduit à considérer un mécanisme de regroupement des atomes de carbone sur les dislocations en deux étapes. Enfin nous donnons une interprétation de l’influence des évolutions microstructurales sur les variations du point H et du BH* dans tous les cas de figures étudiés

  • Titre traduit

    = Strain-aging study of low carbon Bake-Hardening steel: tension mechanical properties : evolution- correlation with the microstructure


  • Résumé

    Bake-Hardening steels allow automobile constructors to benefit of a comprise of good formability and of high indentation resistance. . Indeed these steels have low yield stress and have the capability to increase it by about 20 % after stamping, by paint-baking treatment. The aim if this. Work is to study the microstructural mechanisms witch take place during strain-aging and their consequences on mechanical properties. To reach these objectives, we have studied the Lüders band deformation mode characterized the microstructure before and after aging. Lots of macroscopical and microscopical techniques have been used to characterize the material. The Lüders band deformation mode shows that their~ plastification stress (σD relative to point D) , after aging, is non accessible experimentally and that the only physical point Witch is accessible and related to D by a local behavior low is the point H, representative of the homogeneous plastification beginning. From H we define a relative hardening parameter noted BH*witch origin is the pre deformed state and unaged. We follow H and BH* evolution for all the thermo mechanical treatments done More over, we study the microstructural evolution during aging. Finally we give an interpretation of the age microstructure effects on the local behavior low which allow us to exp lain the H and BH* evolutions observed during the same time.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (205 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2222)
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.