poster db bleu

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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 BLONDET Né le : 11/12/1985 Stage recherche de 2 ème année Matériaux Responsable de stage : J. Schwartz Tuteur universitaire : D. Solas Lieu du stage : Ecole Centrale Paris Elément C Mn Si P S Cr Ni Mo Nb Ta Ti Cu B Co N Minimum %masse __ 1,6 __ __ __ 17 12 2,30 __ __ __ __ __ __ 0,06 Maximum %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 ~ 160 Hv(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 Traction Paramètres 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 - R E = 235 MPa. - R M = 575 MPa. - A R = 85% - À vitesse constante avec jauges - E = 192 GPa. - ν = 0,28 MPa. - À sauts de vitesse , , ) log( ) log( ] ) log( ) log( [ T T m - m = 0,02. - Sur éprouvette polie Nombreuses lignes de glissements apparentes.

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Page 1: Poster Db Bleu

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.