Classification des aciers inoxydables

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1 Classification des aciers inoxydables
1.2 Aciers inoxydables martensitiques
1.3 Généralités sur les aciers martensitiques
1.3.1 Effet du chrome sur la microstructure
1.3.2 Effet du nickel sur la microstructure
1.3.3 Effet du carbone sur la microstructure
1.3.4 Effet du molybdène sur la microstructure
1.3.5 Effet du silicium sur la microstructure
1.3.6 Effet du vanadium sur la microstructure
1.3.7 Effet du manganèse sur la microstructure
1.3.8 Effet du cuivre sur la microstructure
1.3.9 Effet de l’azote sur la microstructure
1.4 Transformations à température constante
1.4.1 Carbures de chrome
1.4.2 Phase sigma
1.5 Forces agissant sur le mouvement du bain de fusion
1.6 Transformations au refroidissement
1.6.1 Condition hors équilibre dans la zone fondue
1.6.2 Structure de la zone affectée thermiquement
1.7 Température de début et de fin de transformation martensitique
1.7.1 Taille des grains d’austénite
1.7.2 Vitesse de refroidissement
1.7.3 Contraintes résiduelles
1.7.4 Magnétisme
1.7.5 Pression hydrostatique
1.8 Fissuration à froid
1.8.1 Fragilisation par l’hydrogène
1.8.1.1 Solubilité de l’hydrogène
1.8.1.2 Diffusion de l’hydrogène
1.8.1.3 Piégeage de l’hydrogène
1.8.1.4 Fragilisation par l’augmentation de la pression interne
1.8.1.5 Fragilisation par précipitation d’hydrures
1.8.1.6 Fragilisation par décohésion / réduction d’énergie de surface
1.8.1.7 Fragilisation par l’interaction hydrogène-dislocation
1.8.2 Susceptibilité de la microstructure à la fissuration à froid
1.8.3 Contraintes résiduelles
1.8.3.1 Déformation thermique
1.8.3.2 Contraintes –Expansion / contraction thermique
1.8.3.3 Chauffage localisé d’une pièce avec une source ponctuelle fixe
1.8.3.4 Contraintes résiduelles en situation de soudage
1.8.3.5 Influence de la transformation de phase sur les contraintes résiduelles
1.8.3.6 Contraintes résiduelles en fonction de la phase présente dans la région soudée
1.8.3.7 Impact du mode opératoire de soudage sur les contraintes résiduelles
1.9 Essais de fissuration à froid
1.9.1 Essai Tekken
1.9.2 Essai GBOP (Gapped Bead-on-Plate)
1.10 Synthèse de l’étude bibliographique
CHAPITRE 2 MÉTHODOLOGIE
2.1.1 Essais préliminaires
2.1.2 Matériau de base
2.1.3 Matériau d’apport
2.1.4 Installation de soudage
2.1.5 Détermination de cycles thermiques de référence des soudures d’intérêt
2.1.5.1 Modèle numérique
2.1.5.2 Ajustement du refroidissement de l’éprouvette GBOP
2.1.6 Vérification de la présence de fissures dans une soudure déposée sur un éprouvette GBOP
2.1.6.1 Méthode d’inspection des éprouvettes de fissuration
2.1.6.2 Validation des résultats par émission acoustique
2.1.7 Réalisation des essais
2.1.7.1 Mode opératoire de soudage
2.1.7.2 Courbe de refroidissement
2.2 Essais d’hydrogène diffusible
2.3 Mesure des contraintes résiduelles par la méthode des contours
2.4 Étude métallographique de la soudure
2.4.1 Méthode de polissage et d’attaque
2.4.2 Attaque chimique
2.4.3 Caractérisation au microscope optique
2.4.4 Caractérisation par MEB
2.4.5 Caractérisation par spectroscopie par diffraction d’énergie (EDS)
CHAPITRE 3 RÉSULTATS DES ESSAIS PRÉLIMINAIRES, DE l’ADAPTATION DE L’ESSAI DE FISSURATION GBOP ET DES OBSERVATIONS MÉTALLOGRAPHIQUES
3.1 Résultats des essais de fissuration préliminaires
3.1.1 Résultats préliminaires de l’essai Tekken
3.1.2 Résultats préliminaires de l’essai GBOP
3.2 Étude thermique de l’essai GBOP
3.2.1 Résultats de la simulation numérique et comparaison des temps de refroidissement du bloc de référence et de l’essai GBOP
3.2.2 Effet du préchauffage sur les temps de refroidissement des soudures réalisées sur l’éprouvette GBOP
3.3 Résultats des essais d’émission acoustique
3.4 Étude des contraintes résiduelles dans l’essai GBOP
3.5 Résultats de l’essai d’hydrogène diffusible
3.6 Résultats de l’application de l’essai GBOP
CHAPITRE 4 ANALYSE DES DÉPÔTS SOUDÉS ET DES RÉSULTATS DE L’ESSAI GBOP
4.1 Discussion sur les résultats des essais Tekken
4.2 Discussion et analyse de l’essai GBOP
4.2.1 Discussion sur la réalisation de l’essai GBOP
4.2.2 Discussion sur l’inspection des éprouvettes GBOP
4.2.3 Discussion des résultats issus de l’essai GBOP
4.3 Effet du produit d’apport sur les risques de fissuration
CONCLUSIONS
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I Paramètres de soudage des essais préliminaires
ANNEXE II Paramètres de soudage des essais GBOP réalisés pour la recherche du domaine de soudabilité
ANNEXE III