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[PDF] Métallurgie du soudage - Eduscol - Ministère de lÉducation nationale

Cours : diagramme de transformation simple avec explication de la règle des segments courbe IRSID s'utilise en association avec les diagrammes TRCS

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Diagramme d'austénitisation IHT (Isothermal Heating Transformation) Diagramme TRC d'un acier allié française', IRSID - 1953, 1956, 1960, 1974, 1982

[PDF] Le Soudage Métallurgie et Produits - TPS-SERVICESFR

Diagrammes de transformation en refroidissement continu [IRSID, 1974] selon les obliques du diagramme en se positionnant sur les axes des abscisses et 

[PDF] Ce document est le fruit dun long travail approuvé par le jury de

Diagramme TRC (Transformations en Refroidissemerit Continu) ou TRCS l' austénite métastable d'un acier A533, IRSID, Référence MET44, l98l' Simulation  

[PDF] Acier - Ce document est le fruit dun long travail approuvé par le jury

III 9 Représentation des chemins réactionnels dans le diagramme ternaire Al-Fe- Si analyse microstructurales des écrans thermiques", Rapport IRSID ref: 

Apport de la thermodynamique dans lélaboration de lacier

LE MODÈLE LAITIER IRSID Les domaines de composition des laitiers intéressant le sidérurgiste sont indiqués sur la figure 3 Dans ce diagramme, on a  

Influence des conditions de solidification sur le déroulement de la

IRSID, F-57210 Maizières-les-Metz, France et J LACAZE et G for steels situated in the 6 liquidus field of the Fe—Cr—Ni phase diagram 1 Introduction

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 Transformations au chauffage

2-1. Transformations au cours de chauffages lents

2-2. Grosseur de grain austénitique

2-3. Chauffages avec maintien isotherme

2-4. Mise en solution des précipités

Traitements thermiques - Transformations au chauffage

2-1. Transformations au cours de chauffages lents

0 Conditions d'équilibre (lent)

0 Austénitisation

Traitements thermiques - Transformations au chauffage

0 Traitement thermique

• Conditions du refroidissement • Etat de l'austénite avant ce refroidissement

0 Paramètres externes

déterminants • Vitesse de chauffage • Température et temps de maintien

0 Paramètres internes visés

• Mise en solution des phases • Grosseur du grain austénitique

2-2. Grosseur de grain austénitique

0 Taille des produits de transformation de

l'austénite dépend de la taille de grain

Germination au joint de grain

Transformation du grain

0 Bonnes propriétés des structures finales

à grains fins

Limite d'élasticité

Résistance à la rupture

0 Méthode de mesure de la taille de grain

Norme AFNOR : m = 8 . 2

G m : nombre de grains par mm 2

Norme ASTM : indice légèrement plus

gros mais différence négligeable Grain grossier

Grain fin

Grain très fin

0 Importance de la taille de grain

Traitements thermiques - Transformations au chauffage

0 Conséquences de la taille de grain

0 Mouvement des dislocations

Microstructure fine

Perlite lamellaire, martensite aciculaire

Caractéristiques élevées

Obstacles aux dislocations

0Germination : grains fins ⇒

Surface des joints de grains importante

Forte densité de sites de germination

0Concentration des éléments ségrégés :

Joint de grain : zone de ségrégation préférentielle (X = P, S, Sn, At, ...) Ces éléments restent sur place au cours de la trempe

Gros Grains :

•Surface des joints de grain faible •Forte concentration des éléments ségrégés •Facilite la décohésion des joints de grain •Favorise les ruptures fragiles intergranulaires Traitements thermiques - Transformations au chauffage

0 Contrôle de la taille de grain

0 Choix de T

a et t a le grossissement du grain austénitique est un phénomène thermiquement activé lié au paramètre d'équivalence temps-température d'austénitisation. ΔH a est l'enthalpie d'activation du grossissement du grain austénitique (aciers faiblement alliés ≈ 460 kJ/mol)

0 Blocage des joints de grain : calmage

Précipitations de fines particules insolubles

Obstacles au mouvement des interfaces

AlN, carbonitrures, carbures (V, Ti, Nb)

2-3. Chauffages avec maintien isotherme

Diagramme d'austénitisation IHT (Isothermal Heating Transformation) En général, le traitement d'austénitisation comporte un chauffage pas très rapide jusqu'à une température déterminée suivi d'un maintien plus ou moins long à cette température Choix des conditions optimales (température et temps de maintien) permet d'assurer un bon compromis entre austénite homogène et grain austénitique suffisamment fin Méthodes d'étude (analyse dilatométrique et micrographique)

Acier eutectoïde

Diagramme IHT

Début et fin de disparition des constituants

Transformations se poursuivent au cours des maintiens et se terminent pour des temps de séjour d'autant plus courts que la température est élevée Traitements thermiques - Transformations au chauffage

Apparition cristaux

d'austénite

Disparition perlite

2-4. Mise en solution des précipités

0 Carbures

0 Importance de la structure initiale du matériau (martensite sans carbures, bainites supérieures et inférieures...)

0D'autres précipités

0 Mise en solution est influencée par :

- la température, - la forme et les dimensions (aire de l'interface ferrite-carbure) des carbures - la nature et la teneur des éléments d'alliages (tendance à donner des carbures, freiner les interfaces de transformation) Traitements thermiques - Transformations au chauffage

0 Nitrures et carbonitrures

0 Le plus couramment utilisé pour le contrôle du grain

austénitique est le nitrure d'aluminium, mais également les nitrures et carbures de titane

0Taille de grain est fonction des précipités et de la température

0Présence de nitrure de titane à coté du nitrure d 'aluminium se

traduit par : - affinement supplémentaire - freinage important du grossissement aux hautes températures

30 mn de maintien

Acier 1 : avec azote et aluminium

Acier 2 : avec azote, aluminium et titane

Acier 3 : sans élément dispersoïde

Acier 0.18%C, 1.30%Mn, 0.35%Si

3-1.1. Généralités sur les courbes TRC

3-1.2. Facteurs influençant les courbes TRC

3-1. Transformations en refroidissement continu

Traitements thermiques - Transformations de l'austénite

3- Transformations de l'austénite

0 Courbes dilatométriques lors de refroidissement

A c1 A c3 T Δl

Courbe 2

a g b c d e f A r1 A r3 T a Δl T

Courbe 1

a g b c d e f A c1 M f A c3 T a M s Le suivi de la dilatation d'échantillons permet de positionner les températures d'apparition des constituants formés le long de chaque courbe de refroidissement Ce ne sont pas des isothermes de transformation mais des points de Transformation pour chaque vitesse de Refroidissement Continu (TRC)

Trempabilité

• Aptitude à se transformer par refroidissement rapide en constituants formés à basse température (martensite et bainite) • Aptitude à éviter la formation

F+carbures lors de refroidissements

de plus en plus lents. M s T (°C) t A C3 A C1 M+A A A+F+C A+F 1 2 A+F+C Traitements thermiques - Transformations de l'austénite

3-1.1. Généralités sur les courbes TRC

ΔV γ

P et α → γ

ΔV α

Refroidissement γ

Martensite

→ P et α

0 Vitesses de refroidissement

Vitesses de refroidissement couramment adoptées pour l'établissement des courbes TRC Traitements thermiques - Transformations de l'austénite TRC

0 Diagramme TRC d'un acier au carbone

Faible trempabilité

Les chiffres sur le trait pointillé donne le

pourcentage d'austénite transformée

Le crochet sur la courbe correspond à un

dégagement de chaleur (lors de la transformation) qui ralentit le refroidissement TRC Traitements thermiques - Transformations de l'austénite

Acier C55

0 Diagramme TRC d'un acier allié

Courbe 1

Vitesse de refroidissement la plus faible permettant de transformer quasiment toute l'austénite en martensite

Courbe 4

Vitesse de refroidissement la plus faible permettant de transformer toute l'austénite en bainite en évitant toute transformation en ferrite et perlite

Courbe 8

Vitesse de refroidissement la plus élevée permettant de transformer toute l'austénite en ferrite et perlite

Courbe 6

- Entre 700 et 650°C, 25% d'austénite sont transformées en ferrite, puis la transformation perlitique (10%) débute et se poursuit jusqu'au domaine bainitique (60%) - Il faut noter l'existence d'une zone de métastabilité de l'austénite comprise entre 360 et 250°C (enrichissement en carbone de cette dernière) - Abaissement du point M s TRC Traitements thermiques - Transformations de l'austénite

Acier 40 Ni Cr 4

1 4 6 8

0 Composition chimique : carbone

 3-1.2. Facteurs influençant les diagrammes TRC A c3 diminuent quand %C augmente - A c1 reste constante - M s diminuent quand %C augmente

Trempabilité augmente avec %C (600°C.s

-1 pour 0.15%C à 100°C.s -1 pour 0.98%C)

Absence ou faible étendu du domaine bainitique, conduisant à une évolution très brutale de la dureté (perlite

puis martensite) Recalescence dans le domaine de transformation perlitique Traitements thermiques - Transformations de l'austénite TRC

0,15%C

0,98%C

0 Eléments d'alliages

Tous augmentent la

trempabilité 1 er catégorie 2 emequotesdbs_dbs28.pdfusesText_34