• Aucun résultat trouvé

Chapitre 2 : Techniques expérimentales et numériques

III. Diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD)

2.3. Dépouillement des résultats

Une fois le calcul CAFE_WELD terminé, un fichier APM.erf5 est généré. Ce fichier contient toutes les informations des cellules de la boîte CAFE. Les données relatives aux cellules et aux grains en termes de position géométrique et d’orientation (angles d’Euler) sont exportées dans deux fichiers txt. Via un programme SYSWELD, ces deux fichiers sont utilisés pour réaliser des coupes 2D dans la boîte CAFE. Le nouveau fichier txt créé contient les coordonnées XY de chaque cellule ainsi que leur orientation cristalline. Ce fichier txt est ensuite introduit dans HKL channel 5 pour reconstruire une carte d’orientation cristalline. Cette carte peut alors être traitée avec les mêmes outils que les expériences de soudage.

Toutes les étapes de la démarche à suivre pour utiliser la plate-forme et les différents programmes sont détaillées dans l’ANNEXE C.

Matlab 3.

Dans ce travail, le logiciel Matlab a été utilisé pour résoudre les équations différentielles de microségrégation et de grossissement de grain. Le solver ode45 utilisant la méthode de résolution de Runge-Kutta de la bibliothèque Matlab a été utilisé. Le pas d’intégration de la méthode numérique est de 1.10-4.

Chapitre 2 : Techniques expérimentales et numériques

65

Liste des figures du chapitre 2

Figure 2-1 : Schéma explicatif du dispositif de TSD, Schéma de l’ensemble de la machine (a), Partie supérieure de la machine de TSD (b) ... 42 Figure 2-2 : Représentation schématique de la solidification dirigée pendant l’expérience de TSD [2-1] ... 43 Figure 2-3 : Coupe longitudinale (a) et coupe transverse dans la zone pâteuse (b) réalisées sur un barreau de TSD ... 44 Figure 2-4 : Bobine de FM52 fournie par AREVA ... 45 Figure 2-5 : Schéma de principe de l’élaboration d’échantillon de TSD par creuset froid ... 46 Figure 2-6 : Géométrie du chanfrein (a) et schéma de l’enchaînement des passes de la maquette étagée (b) ... 48 Figure 2-7 : Méthode de caractérisation des expériences de soudage ... 49 Figure 2-8 : Identification des températures caractéristiques de l’alliage FM52 sur le pic de fusion obtenu pour une vitesse de chauffe de 10°C/min ... 50 Figure 2-9 : Représentation des zones d’interactions entre faisceau électronique primaire et la matière de l’échantillon en microscopie électronique [2-4] ... 53 Figure 2-10 : Schéma de la configuration de l’échantillon dans le MEB pendant l’analyse EBSD .. 54 Figure 2-11 : Exemple d’un diagramme de Kikuchi obtenu dans un grain de l’alliage A690, grossissement x100 ... 55 Figure 2-12 : Définition des orientations suivant la convention des angles d’Euler ... 57 Figure 2-13 : Construction de la figure de pôles <100> pour une maille cubique dans le plan xy du repère échantillon ... 59 Figure 2-14 : Carte EBSD en mode IPF selon la direction y du repère échantillon symbolisant les orientations cristallines dans le standard des orientations. Carte obtenue pour l’analyse du métal de base A600 de la ligne 3309 ... 60 Figure 2-15 : Illustration du principe de fonctionnement de CAFE_WELD ... 63

Liste des tableaux du chapitre 2

Tableau 2-1 : Paramètres de soudage ... 47 Tableau 2-2 : Caractéristiques des lignes de soudage ... 47 Tableau 2-3 : Longueurs des cordons de la maquette étagée ... 48 Tableau 2-4 : Paramètres des expériences d’ATD ... 49 Tableau 2-5 : Recette utilisée pour le dosage du carbone et du soufre dans le fil FM52 ... 52 Tableau 2-6 : Paramètres MEB et paramètres de FastAcquisition ... 56 Tableau 2-7 : Paramètres des logiciels utilisés pour le traitement des données EBSD ... 61 Tableau 2-8 : Taille des groupes suivant la région des soudures analysées ... 62

Chapitre 2 : Techniques expérimentales et numériques

66

Bibliographie du chapitre 2

[2-1] J. Zollinger, Influence de l’oxygène sur le comportement à la solidification d’aluminures de titane binaires et alliés au niobium basés sur le composé intermétallique γ-TiAl, Thèse de l’Institut National Polytechnique de Lorraine, 2008 [2-2] W.J. Boettinger, U.R. Kattner, On Differential Thermal Analyzer Curves for the Melting and Freezing of Alloys, Metallurgical and Materials Transactions A, Volume 33A, June 2002, 1779 – 1794

[2-3] M. Bobadilla, J. Lacaze, G. Lesoult, Influence des conditions de solidification sur le déroulement de la solidification des aciers inoxydables austénitiques, Journal of Crystal Growth 89, 1988, 531 - 544

[2-4] Jacky Ruste, Microanalyse X par sonde électronique – Principe et instrumentation, référence p885, Techniques de l’ingénieur, 10 juin 2009

[2-5] Jacky Ruste, Microanalyse X par sonde électronique – Applications et développements, référence p886, Techniques de l’ingénieur, 10 juin 2009

[2-6] A.J. Schwartz, M. Kumar, B.L. Adams, D.P. Field, Editors, Electron Backscattered Diffraction in Materials Science, Second edition, Springer, 2009

[2-7] Y.S. Lim, H.P. Kim, H.D. Cho, H.H. Lee, Microscopic examination of an Alloy 600/182 weld, Materials Characterization 60, 2009, 1496 – 1506

[2-8] S.L. Shrestha, A.J. Breen, P. Trimby, G. Proust, S.P. Ringer, J.M. Cairney, An automated method of quantifying ferrite microstructures using electron backscatter diffraction (EBSD) data, Ultramicroscopy 137, 2014, 40 – 47

[2-9] Z. Lu, J. Chen, T. Shoji, Y. Takeda, S. Yamazaki, Characterization of microstructure, local deformation and microchemistry in alloy 690 heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water, Journal of Nuclear Materials 465, 2015, 471-481

[2-10] K. Davut, S. Zaefferer, Statistical Reliability of Phase Fraction Determination Based on Electron Backscatter Diffraction (EBSD) Investigations on the Example of an Al-TRIP Steel, Metallurgical and Materials Transactions A, Volume 41A, 2010, 2187 – 2197

[2-11] H. Jazaeri, F.J. Humphreys, Quantifying recrystallization by electron backscatter diffraction, Journal of Microscopy, Volume 213, 2004, 241 – 246

[2-12] M. Salib, J. Teixeira, L.Germain, , E. Lamielle, N. Gey, E. Aeby-Gautier, Influence of transformation temperature on microtexture formation associated with α precipitation at β grain boundaries in a β metastable titanium alloy, Acta Materialia 61, 2013, 3758 – 3768

[2-13] L. Thijs, K. Kempen, J-P. Kruth, J. Van Humbeeck, Fine-structured aluminum products with controllable texture by selective laser melting of pre-alloyed AlSi10Mg powder, Acta Materialia 61, 2013, 1809 – 1819

[2-14] S.R Claves, W.J. Mills, Influence of Crystallographic Texture on Young’s Modulus of Various Alloy 82H Welds, Microscopy and Microanalysis, 17, 2001, 341-349

[2-15] L.H. Friedman, M.D. Vaudin, S.J. Stranick, G. Stan, Y.B. Gerbig, W. Osborn, R.F. Cook, Assessing strain mapping by electron backscatter diffraction and confocal Raman spectroscopy using wedge-indented Si, Ultramicroscopy 163, 2016, 75 – 86

[2-16] E. Boehm-Courjault, F. Gonzales, A. Jacot, F. Kohler, A. Mariaux, C. Niederberger, M.A Salgado-Ordorica, M.

Rappaz, EBSD: a powerful microstructure analysis technique in the field of solidification, Journal of Microscopy, Volume 233, 2009, 160 – 169

[2-17] S. Mokadem, C. Bezençon, A. Hauert, A. Jacot, W. Kurz, Laser Repair of Superalloy Single Crystals with Varying Substrate Orientations, Metallurgical and Materials Transactions A, Volume 38A, 2007, 1500 – 1510

[2-18] NordlysF and Fast Acquisition, Oxford Instruments, February 2010

[2-19] H.J. Bunge, P.R. Morris, Texture Analysis in Materials Science, Butterworth & Co, 1982

Chapitre 2 : Techniques expérimentales et numériques

67

[2-20] B. Petit, Etude du comportement mécanique et des modifications de textures et de microstructure induites par la transformation de phase γ-α’ sous contrainte d’un acier AISI 304. Aspect expérimentaux et modélisations, Thèse de l’Université Paul Verlaine, Metz, 2006

[2-21] HKL, Channel 5, Oxford Instrument, June 2007

[2-22] NF ISO 13067, AFNOR standard (France), January 2012

[2-23] K.P. Mingard, B. Roebuck, E.G. Bennett, M. Thomas, B.P. Wynne, E.J. Palmiere, Grain size measurement by EBSD in complex hot deformed metal alloy microstructures, Journal of Microscopy, Volume 227, 2007, 298 – 308 [2-24] J. O. Anderson, T. Helander, L. Höglund, P. Shi, B. Sundman, Thermo-calc and Dictra, Computation Tools For Materials Science, Calphad 26, 2002, 273 – 312

68