skip to main content

Influence des éléments d'alliages sur la relation entre la précipitation et les propriétés mécaniques usuelles d'aciers à outils à 5% de chrome

Michaud, Pierre ; Levaillant, Christophe (19..-....) ; École nationale supérieure des mines Paris ; Centre de Recherche Outillages, Matériaux et Procédés Albi

2006

Voir les exemplaires  et autres localisations

  • Titre:
    Influence des éléments d'alliages sur la relation entre la précipitation et les propriétés mécaniques usuelles d'aciers à outils à 5% de chrome
  • Auteur: Michaud, Pierre
  • Autre(s) auteur(s): Levaillant, Christophe (19..-....) ;
    École nationale supérieure des mines Paris ;
    Centre de Recherche Outillages, Matériaux et Procédés Albi
  • Sujets: Acier inoxydable -- Thèses et écrits académiques ;
    Acier rapide -- Thèses et écrits académiques ;
    Matériaux -- Fatigue -- Thèses et écrits académiques ;
    Simulation ;
    Microscopie ;
    Cinétique chimique ;
    Fatigue thermique ;
    Travail à chaud ;
    Propriété mécanique ;
    Propriété thermomécanique
  • Description: Thèse de doctorat
    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 de sollicitations thermomécaniques sévères en service. La tenue en service à haute température de ces aciers est directement liée à la stabilité des carbures alliés qui se forment au-delà de 450°C au cours du revenu. Des éléments carburigènes (W, Mo, V, Nb) ou influençant la précipitation (Co, Ni) ont été ajoutés pour modifier la nature chimique de la précipitation d'un acier de référence à 5% de chrome. La caractérisation des carbures formés au cours du traitement thermique a été effectuée à l'aide de techniques telles que : la Diffraction de rayons X, la microscopie électronique à balayage ainsi qu'en transmission. Pour accéder à la distribution en taille, à la fraction volumique ainsi qu'à la nature chimique des précipités secondaires de taille nanométrique, responsables des propriétés mécaniques à chaud, des analyses en Diffusion de Neutrons au Petits Angles (DNPA) ont été réalisées. Une modification significative de la fraction volumique et de la chimie de la précipitation nanométrique n'est observée que pour l'ajout de Mo, V, ou Ni. L'étude des propriétés mécaniques menées en parallèles a montré que la fraction volumique de petits précipités (VC, Fe3Mo3C) agit directement sur la résistance mécanique à chaud mais conduit à une dégradation de la résilience. De plus, au-delà d'une fraction volumique seuil, une saturation de la limite d'élasticité est observée. Deux mécanismes mettant en jeu le mode de franchissement des précipités par les dislocations issues de la trempe sont proposés pour expliquer cette saturation. A la lumière des résultats expérimentaux, des voies pour l'amélioration des nuances d'aciers pour outillages de fonderie sont données.
    Tempered martensitic steels containing 5% chromium, mainly used for forging and high-pressure die casting tools show a limited lifetime due to the severe thermo-mechanical working conditions. The resistance to stress at high temperature of these steels is directly related to the stability of alloyed carbides which are formed above 450°C during tempering. Carbides forming elements (W, Mo, V, Nb) as well as elements influencing the precipitation kinetics (Co, Ni) were added to a low-silicon AISI H11 steel previously studied. The characterization of carbides formed during the heat treatment was carried out using techniques such as : X-ray diffraction and electronic microscopy. To evaluate the size distribution, the volume fraction and chemical composition of the secondary precipitates of nanometric size, small angle neutron scattering (SANS) experiments were performed. A significant modification of the volume fraction and chemistry of nanometric precipitation are observed only for Mo, V and Ni additions. Moreover,results of mechanical properties showed that the volume fraction of small precipitates (VC, Fe3Mo3C) directly influences the mechanical resistance at high temperature but results in a detrimental effect on Charpy impact energy. Moreover, above a volume fraction threshold a saturation of the yield strength is observed. Two different mechanisms dealing with interaction modes between dislocations generated during the quench and precipitates are presented to explain the saturation. Finally, different ways of improvement of steel grades are proposed.
  • Date de publication: 2006
  • Format: 1 vol. (156 p.) : ill. ; 30 cm
  • Langue: Français
  • Source: Mines ParisTech (catalogue)

Recherche dans les bases de données distantes en cours. Merci de patienter.

  • Recherche
  • dansscope:(33PSL-CNSAD),scope:(33PSL-EHESS),scope:(33PSL-PSL_OMEKA),scope:(33PSL-MINES),scope:(33PSL-EFEO),scope:(33PSL-CNSMDP),scope:(33PSL-CHIMIE),scope:(33PSL),scope:("DAU"),scope:(33PSL-CDF),scope:(33PSL-ENS),scope:("33PSL-OBSERV"),scope:("33PSL-ESPCI"),scope:(33PSL-CURIE),scope:(33PSL-ENSBA),scope:("33PSL-ENC"),scope:(33PSL-PSL_STAR),scope:(33PSL-PSL_SFX),scope:("33PSL-EPHE"),scope:(33PSL-ENSAD),primo_central_multiple_fe
  • Afficher ce qui a déjà été récupéré