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Auteur(s)
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Marc GRUMBACH : Ingénieur Civil des Mines - Ingénieur à l’Institut de Recherches de la Sidérurgie Française (IRSID)
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Le vieillissement est une évolution dans le temps des propriétés des matériaux à des températures proches de la température ambiante.
Or, les métaux et les aciers en particulier sont formés de grains dont la structure cristalline est très stable et n’est modifiable que par des transformations de phase à haute température ou par des précipitations de composés en général au-dessus de 500 oC. De ce fait, les propriétés des aciers n’évoluent normalement pas en fonction du temps.
Il existe néanmoins un phénomène d’évolution de propriétés à basse température en relation avec la diffusion d’atomes interstitiels mobiles de carbone et d’azote sous certaines conditions : c’est ce phénomène que l’on désigne par vieillissement des aciers.
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Vieillissement des tôles minces
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5. Interactions métallurgiques
La tendance au vieillissement après écrouissage des aciers ferritiques dépend de leur composition chimique et du cycle thermique ou thermomécanique qu’ils subissent.
Le cycle de fabrication du métal : par exemple la fixation de l’azote sous forme de précipités stables par l’aluminium, dépend des conditions de mise en solution et de précipitation.
Le cycle thermique est également important en l’absence d’éléments fixant azote et carbone, car il y a l’effet de la transformation γ – α et la précipitation éventuelle au refroidissement ou au cours de maintien à basse température.
La figure 19 schématise quatre sortes de cycles simplifiés qui peuvent d’ailleurs se suivre au cours de la fabrication de nombreux produits (tôles minces laminées à chaud, tôles fortes brutes de laminage, normalisées, trempées revenues, fil machine brut de laminage, produits longs brut de laminage ou traités).
La figure 20 représente les cycles thermiques des tôles minces laminées à froid et recuites (recuit base ou recuit continu).
Pour tous les produits, le cycle a (figure 19) correspond à un chauffage à haute température provoquant des mises en solution presque totales ; le refroidissement après laminage comporte une transformation γ – α et des précipitations éventuelles. Les vitesses de refroidissement après transformation jouent un rôle important.
La variante b (figure 19) ne diffère de a que par un maintien isotherme supplémentaire dans la ferrite qui se produit dans les opérations de bobinage ; les températures de bobinage jouent un grand rôle pour la précipitation de certains éléments.
Le cycle c (figure 19) comporte, après un des cycles précédents, un chauffage dans le domaine austénitique juste au-dessus du point de transformation Ac3 , donc sans remise en solution obligatoire de certains précipités : c’est le cas de la normalisation ou de laminage avec réchauffage à basse température.
Le cycle d (figure 19) correspond à un revenu ou recuit dans la ferrite après un des cycles précédents éventuellement suivi de trempe. Dans la ferrite,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HALL - Yield point phenomena in metal and alloys. - Macmillan (1970).
-
(2) - JAOUL (B.) - * - Plasticité des métaux. Dunod.
-
(3) - GRUMBACH (M.), SANZ (G.) - Vieillissement après écrouissage. - CIT du CDS, p. 1 285, 27 mai 1970.
-
(4) - DE FOUQUET (J.) et coll - Étude du vieillissement après trempe et après écrouissage d’aciers à bas carbone entre 20 et 100 oC. - Mém. Scient. Rev. Mét. 61, p. 525 (1964).
-
(5) - GUILLOT (J.), MICARD, CAISSO (J.) - Bandes de Lüders et phénomène de Portevin – Le Chatelier. - Mém. Scient. Rev. Mét., LVIII, no 7 (1961).
-
(6) - CRUSSARD (C.) - Contribution à la théorie de la limite élastique du fer et des aciers doux. - Mém....
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