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Thèse

Quantitative relationships between chemical composition, microstructure and mechanical properties for bainitic steels

Résumé : Les aciers bainitiques refroidis à l'air libre sont de plus en plus utilisés à la place des aciers martensitiques trempés et revenus pour la réalisation de pièces forgées dans le secteur automobile. Ces aciers permettent la réalisation d'économies significatives de temps et d'argent lors de leur fabrication. Leur résistance mécanique élevée est obtenue grâce à une composition chimique complexe, générant une microstructure multi-échelle et multiphasée lors du refroidissement à l'air libre. Dans un souci d'amélioration continue de cet acier, il devient nécessaire de comprendre plus en profondeur les mécanismes physiques mis en jeu lors de la décomposition de l'austénite. L'objectif principal de cette thèse est de contribuer à cette compréhension en établissant des liens quantitatifs entre la composition chimique, la microstructure et les propriétés mécaniques pour cette gamme d'aciers dans des conditions représentatives du forgeage. L'influence de plusieurs éléments d'alliage sur la microstructure brute de forge, ainsi que quelques synergies entre ces éléments, a été établie grâce à l'étude de diagrammes TRC spécifiques à l'application visée. Les mécanismes de rupture dominants et les paramètres microstructuraux contrôlant la résilience ont été identifiés par l'étude des faciès de rupture, de l'endommagement dans le volume et par des caractérisations microstructurales ciblées. Les contributions respectives de chaque mécanisme classique de durcissement structural ont été déterminées de manière quantitative, sur la base de plusieurs hypothèses et de paramètres microstructuraux. Au passage, des informations précieuses sur le comportement global en traction de ces aciers ont été récoltées grâces à l'étude des mécanismes d'endommagement et de rupture en traction.Tous ces résultats ont permis l'identification des paramètres microstructuraux, comme la taille de paquet bainitique et la fraction de constituants microstructuraux secondaires, qui doivent être pris en considération lors de l'optimisation de la composition chimique.
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-02892101
Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mercredi 8 juillet 2020 - 10:33:17
Dernière modification le : mardi 21 juillet 2020 - 03:17:27

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2015ENMP0063_archivage.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02892101, version 2

Citation

Victor Bordereau. Quantitative relationships between chemical composition, microstructure and mechanical properties for bainitic steels. Materials. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2015. English. ⟨NNT : 2015ENMP0063⟩. ⟨tel-02892101v2⟩

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