Étude des synergies entre les procédés de fabrication additive et les procédés conventionnels pour la mise au point d'aciers à hautes performances mécaniques

Study on the synergies between the additive and the conventional manufacturing processes for the development of high mechanical performance steels

• Auteur / Autrice : Louis Lemarquis
• Direction : Philippe Castany
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des Matériaux
• Date : Soutenance le 18/07/2022
• Etablissement(s) : Rennes, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
• Jury : Président / Présidente : Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Castany, Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon, Brigitte Bacroix, Éric Charkaluk, Pierre-François Giroux, Moulay-Hicham Maskrot El Idrissi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Brigitte Bacroix, Éric Charkaluk

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acier -- Traitement thermique

Macles (cristallographie)

Métaux -- Travail à froid

Prototypage rapide

Acier austénitique

Mots clés libres

Fabrication Additive

Déformation à froid

Traitement thermique

EBSD

Maclage

Acier Austénitique

Additive Manufacturing

Cold deformation

Thermal treatment

EBSD

Twinning

Austenitic Steel

Résumé

Dans le cadre du fort développement des procédés d’élaboration par fabrication additive portés par le CEA, ce travail de thèse a pour objectif d’étudier la mise en forme à froid par des procédés conventionnels d’ébauches consolidées par fabrication additive. Cette étude vise à déterminer l’influence de l’association entre les moyens d’élaboration par L-PBF (Laser – Powder Bed Fusion) et de mise en forme conventionnels par laminage sur les propriétés microstructurales et mécaniques des produits finaux. Outre le procédé de laminage à froid, l’impact de différents traitements thermiques de restauration et de recristallisation sur les propriétés microstructurales et mécaniques est analysé. Ce travail de thèse propose également une étude sur les modes de déformation de l’acier 316L consolidé par L-PBF, avec une attention particulière portée sur le maclage mécanique. L’objectif final de ce travail est d’offrir des éléments de compréhension sur les évolutions des caractéristiques microstructurales et des propriétés mécaniques de ces matériaux consolidés par fabrication additive au cours des procédés de mise en forme conventionnels.

Within the framework of the strong development of additive manufacturing carried by the CEA, this PhD work aims at studying the cold forming by conventional processes of additively manufactured blanks. This study focuses on determining the influence of the association between the process of elaboration by L-PBF (Laser – Powder Bed Fusion) and conventional cold-rolling on the microstructural and mechanical properties of the final products. In addition to the cold-rolling process, the impact of different heat treatments, of restauration and recrystallization, on the microstructural and mechanical properties is analyzed.vThis PhD work also proposes a study about the deformation modes of L-PBF consolidated 316L stainless steel, with a particular focus on mechanical twinning. The final objective of this work is to increase the knowledge about the microstructural and mechanical evolution of these materials consolidated by additive manufacturing, during conventional forming processes.