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Caractérisation de la microstructure et des propriétés mécaniques de l’acier inoxydable austénitique 316L(N)-IG
Objectifs du stage : - Étudier la microstructure de l’acier 316L(N)-IG.- Étudier les propriétés mécaniques lors d’essais de dureté et de traction.
Microstructure
Acier inoxydable austénitique 316LN
Microstructure comportant :- Une matrice austénitique CFC.- Une phase de ferrite δ résiduelle CC.
Composition chimique
L’acier doit présenter moins de 7% de ferrite δ.
Matériau
Analyse Optique Analyse EBSD
Conclusion :
David BLONDETNé le : 11/12/1985
Stage recherche de 2ème année MatériauxResponsable de stage : J. SchwartzTuteur universitaire : D. SolasLieu du stage : Ecole Centrale Paris
Elément C Mn Si P S Cr Ni Mo Nb Ta Ti Cu B Co NMinimum %masse __ 1,6 __ __ __ 17 12 2,30 __ __ __ __ __ __ 0,06Maximum%masse 0,03 2,0 0,5 0,025 0,01 18 12,50 2,70 0,01 0,01 0,15 0,30 0,001 0,05 0,08
Austénite
Ferrite
En surface Au cœur
- Présence de macles de recuits.- Ferrite résiduelle δ sous forme de bandes (R et T) et de cercles (N).- Morphologie de la microstructure invariante suivant la localisation de l’échantillon.
- Au niveau local
- En surface
Pas de texture particulière dû à l’effet du maclage. Texture isotrope
Texture Taille de grains
- Taille de grains qui ne varie pas suivant la localisation ni suivant la face de l’échantillon.- Taille de grains relativement homogène. Taille moyenne de 55 µm.
Proportion de phase
- Face T
- Face R
- Face N
Moins de 1% de ferrite δ. Ferrite δ résiduelle.
Analyse EDS
Propriétés mécaniques
Observation d’inclusion d’Aluminium-Magnésium- Taille proche de 10 µm.- Forme d’un tétraèdre.
Observation d’inclusion de Titane- Taille proche de 5 µm.- Forme de plaquette.
Formation de cupules à grands diamètres près des inclusion. Effet sur la mécanique de rupture ?
Microdureté
- Au cœur
- Au niveau global
- Au niveau de la ferrite
Microdureté qui varie localement dû à l’effet durcissant de la ferrite.
Dureté globale ~ 175 Dureté austénite ~ 160Hv(80%aust) + Hv (20%ferr) = Hv (tot)Hv (ferrite) ~ 300 Effet Hall et Petch
Microdureté ne varie pas selon la localisation de l’échantillon Dureté homogène dans le bloc.
Microdureté moyenne de 177 Hv
TractionParamètres des essais des
lots d’éprouvettes découpées suivant R et T
- 6 essais de traction à vitesse constante (έ = 1.10-3 s-1) suivi par extensomètre et 2 essais avec jauges de déformation.
- 1 essai de traction à vitesse constante basse (έ = 7,5.10-4 s-1) et un à vitesse haute (έ = 3,5.10-2 s-1).
- 4 essais à saut de vitesse entre vitesse haute et basse.
- 1 essai sur éprouvette polie suivi au microscope longue distance.
Résultats des essais de traction- À vitesse constante
- RE = 235 MPa.- RM = 575 MPa.- AR = 85%
- À vitesse constante avec jauges
- E = 192 GPa.- ν = 0,28 MPa.
- À sauts de vitesse
,, )log(
)log(])log()log([
TTm
- m = 0,02.- Sur éprouvette polie
Nombreuses lignes de glissements apparentes.