Caractérisation et modélisation de la séquence de précipitation de carbures au cours du traitement thermique d'aciers martensitiques alliés

Characterization and modelling of the sequence of precipitation of carbides during the heat treatment of alloy martensitic steels

• Auteur / Autrice : Sébastien Mauriès
• Direction : Denis Delagnes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique. Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Transfert de chaleur

Acier -- Traitement thermique

Acier martensitique

Mots clés libres

Carbures nanometriques

Résumé

Les aciers martensitiques revenus à 5% de chrome, principalement utilisés pour les outillages de forge et de fonderie sous pression présentent des durées de vie limitées en raison des sollicitations thermomécaniques sévères en service. La tenue en service à haute température est directement liée à la stabilité des carbures alliés de taille nanométrique qui se forment au-delà de 450°C au cours du revenu. L'étude vise à caractériser les carbures alliés dès les premiers stades du revenu et de déterminer de quelle façon la séquence de précipitation est modifiée. En ce sens, des éléments carburigènes (V, MO) ou influençant la précipitation (NI, CO) ont été ajoutés pour modifier la précipitation d'un acier de référence à 5% de chrome notamment à des températures voisines du pic de durcissement secondaire.

Martensitic steels containing 5% chromium, mainly used for forging and high-pressure die casting tools show limited lifetime due to severe thermo-mechanical working conditions. The resistance to stress at high temperatures is directly related to the stability of nanometer sized alloyed cabides which are formed beyond 450°C during tempering. The study aims to characterize alloyed carbides in the early stages of tempering and determine how the sequence of precipitation is changed. In that way, carbides forming elements (V, MO) as well as influencing the precipitation (NI, CO) were added to change the precipitation of a low-silicon AISI H11 steel previously studied, especially at temperatures near the peak hardness.