Contribution à l'étude des transformations structurales se développant dans l'alliage 15-5 PH, en particulier les mécanismes de précipitations durcissantes à base de Cu, par microscopie électronique en transmission et diffusion des rayons X aux petits angles. Relations avec les caractéristiques mécaniques

par Hamid Reza Habibi Bajguirani

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de Colette Servant.

Soutenue en 1993

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Le but de ce travail a ete d'une part de contribuer a comprendre les evolutions microstructurales, en particulier les phenomenes entrainant un durcissement au cours du revenu de l'acier 15-5 ph et d'autre part de preciser l'influence de ces evolutions sur les proprietes mecaniques. Nous avons etudie par dilatometrie les transformations structurales qui se developpent dans l'alliage 15-5 ph au cours de divers cycles thermiques anisothermes continus ou cumules ou de traitements isothermes. L'analyse dilatometrique nous a permis de determiner les domaines de temperatures pour lesquels est observee la formation de precipites durcissants riches en cuivre (entre 442 et 534c pour le premier type et entre 725 et 800c pour le second type) au sein de la matrice. Les resultats de microanalyse x, effectuee sur repliques extractives, montrent que ces precipites sont constitues pratiquement de cuivre pur (95% atomique) et d'un peu de fer (2% atomique). Ces precipites ont une structure c. F. C. De parametre de maille a=0,3580,001 nm (etat relaxe). Les directions de croissance des precipites partiellement coherents (a), determinees a partir d'analyse des trainees de diffusion, sont du type <111>#c#. #c#. Et <110>#c#. #c#. A plus haute temperature (>500c) les precipites partiellement coherents du type a deviennent semi-coherents et contiennent 84% (atomique) de cuivre et 12% (atomique) de si. Leurs directions de croissance, assimilables aux lignes invariantes dans la transformation c. C. C. F. C. Sont du type <557>#c#. #c#. Et <656>#c#. #c#. Tres proches des directions <111>#c#. #c#. , et du type <851>#c#. #c#. Proches des directions <110>#c#. #c#. Par la technique de diffusion anormale des rayons x aux petits angles effectuee a trois seuils d'absorption, nous avons pu determiner la valeur de la conode permettant d'acceder a la composition chimique des precipites partiellement coherents a en considerant notre alliage comme un pseudo-ternaire fe (cr+ni) cu. Ces resultats sont en bon accord avec ceux deduits de la microanalyse x. Le comportement mecanique en durete et en traction a la temperature ambiante a montre que le durcissement de cet alliage est relie a la precipitation du type a partiellement coherente de cuivre pratiquement pur. Au contraire, l'adoucissement de l'alliage, qui se traduit par un allongement de 24% apres revenu a 550c, s'explique par le fait que des precipites semi-coherents d se sont ensuite formes lors du vieillissement a une telle temperature

Titre traduit

Electron-microscopy and x-ray small angle scattering study of the development of structural transformation in 15-5 ph

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