Rupture par clivage de microstructures d'aciers bainitiques obtenues en conditions de soudage

par ASTRID LAMBERT PERLADE

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de ANDRE PINEAU.

Soutenue en 2001

à l'ENSM PARIS .

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  • Résumé

    La fragilite des zones affectees par la chaleur (zac) en soudage d'aciers micro-allies a basse teneur en carbone est l'une des proprietes les plus penalisantes pour l'application de ces nouveaux produits en environnement severe. Cette etude vise a mieux comprendre les mecanismes de rupture par clivage dans ces microstructures et a prevoir l'effet des zones fragiles sur la tenacite de l'acier. Les traitements thermiques correspondant a des cycles de soudage deteriorent les proprietes a rupture du metal de base. Les proprietes de tenacite des zac sont fortement influencees par des parametres metallurgiques tels que les composes martensite-austenite (m-a), et la taille de grain efficace. La disposition d'ensemble des grains et de leurs orientations relatives qui determinent les proprietes mecaniques de ces microstructures est fixee par les mecanismes de germination et de croissance de la bainite. Une approche phenomenologique de la cristallographie des transformations martensitiques permet de preciser le role de l'auto-accommodation des contraintes mecaniques dans les mecanismes de formation de ces differentes microstructures. Des amorces de rupture fragile par clivage sur des composes m-a massifs ont pu etre observees. Par ailleurs, il semble que la resistance des joints de paquets bainitiques decroit quand la temperature diminue entrainant un changement de mecanisme : rupture controlee par la propagation a haute temperature, et par l'amorcage a basse temperature. Dans le premier cas, les joints sur lesquels s'arretent les fissures sont de forte desorientation (50\ a 60\). Le modele d'approche locale de beremin a ete applique avec succes pour predire les evolutions de la tenacite et de la dispersion avec la temperature. Un modele d'approche locale base sur les mecanismes de rupture des zac a egalement ete applique. La dispersion experimentale et l'augmentation du nombre de fissures arretees avec la temperature sont correctement reproduites.

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Informations

  • Détails : 282 p.
  • Annexes : 214 ref.

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