Effet Des Traitements Thermiques Et De La Microstructure Sur Les Propriétés Mécaniques Des Aciers Inoxydables Martensitiques A Faible Teneur En Carbone

Abstract

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’effet de la teneur en carbone du matériau de base de type CA6NM des aubes de turbines sur la microstructure et les propriétés mécaniques en générale et en particulier sur le comportement en fatigue propagation. Nous avons choisi trois différentes nuances d’acier à faible teneur en carbone 0.018%C, 0.033%C et 0.067%C. Afin d’effacer l’historique des traitements thermiques préalablement effectués et avoir la même taille de grains parents austénitiques. Nous avons austénitisé les trois nuances d’aciers à la même température 1040°C, à différentes périodes suivant la teneur en carbone. Par la suite, nous avons effectué un revenu pour les trois matériaux à la température de 550°C pour avoir une microstructure sans austénite, et à une température de 610°C pour avoir un maximum d’austénite de réversion. A la lumière de ces deux microstructures, nous pouvons établir une relation les propriétés mécaniques du CA6NM et la teneur en carbone, ainsi aux effets qu’aura la présence ou l’absence d’austénite de réversion sur les propriétés mécaniques. L’effet de la teneur en carbone est plus significatif sur les propriétés mécaniques monotones de traction et de résilience des alliages sans austénite de réversion. Mais pour une microstructure ou l’austénite de réversion existe, l’effet de l’austénite est dominant. C’est pourquoi il est impossible de relier l’énergie d’impact à la teneur en carbone. Même si l’augmentation de la température de revenu et la présence d’austénite améliore la ténacité du matériau. Bien qu’il y ait une différence de valeur de seuil des trois alliages revenus à 550°C due probablement au phénomène de fermeture par rugosité, le comportement global en fatigue propagation est identique. Cela montre que le carbone n’a pas d’effet sur la vitesse de propagation des fissures dans la zone de Paris. Mais le comportement en fatigue propagation d’un acier CA6NM en présence d’austénite de réversion est dû principalement à la stabilité mécanique de l’austénite et non à la teneur en carbone. La présence d’austénite permet aux mécanismes de fermeture par effet TRIP d’avoir lieur. Donc la présence d’austénite de réversion s’est avérée bénéfique pour la fatigue propagation.