IV.4 Restitution de microtextures parentes dans le cas de déformation de l’austénite
IV.4.2 Discussion sur la possibilité de déterminer les gradients d’orientation dans
La possibilité de restituer les gradients d’orientation dans les grains austénitiques déformés à
chaud est aussi une question importante des méthodes de restitution.
Nous avons vu que la RO entre l’austénite déformée et la phase héritée est souvent respectée
localement. Dans beaucoup de travaux publiés, les auteurs considèrent que le gradient
d’orientation de l’austénite déformée est transmis aux orientations des domaines hérités
[Kelly90], [Reglé04].
Sous ces hypothèses, on peut donc envisager de restituer une carte parente en révélant les
caractéristiques principales du gradient d’orientation parent. Pour atteindre cet objectif, nous
affectons aux pixels de la carte parente, l’orientation parente en RO stricte avec les pixels
correspondants de la carte héritée (cette approche est décrite au chapitre III - §III.2.4 ; nous
l’appellerons ici l’approche par « affectation stricte »).
Nous analysons d’abord le cas de grains parents initialement non déformés pour lesquels
logiquement on devrait trouver des orientations parentes faiblement dispersées. On verra que
dans ce cas par « l’affectation stricte » on restitue une désorientation intragranulaire de l’ordre
de grandeur de celle observée pour l’austénite résiduelle. Ce résultat sera discuté et fixera les
limites des méthodes de restitution pour la caractérisation des gradients d’orientation dans la
phase parente. Ensuite, à la lumière de ce premier résultat, nous analysons et discutons le cas
de grains initialement déformés.
Cas de grains parents initialement non-déformés
Cette analyse est réalisée sur deux microtextures :
- celle d’un acier bainitique sans déformation avant transformation (microtexture n°8
présenté en §IV.1 et détaillée figure IV.20)
- celle de l’acier TRIP, mais pour d’une microtexture héritée avec de l’austénite
recristallisée (microtexture n°1 présentée en §IV.1 et détaillée fig. IV.21).
La figure IV.20 présente trois restitutions différentes d’un même grain parent pour la
microtexture n°8 (pas de déformation avant transformation). La figure a) montre la restitution
par approche classique de « Merengue » (une seule orientation parente par fragment de
parent). Les différentes couleurs dans le grain parent restitué représentent des faibles
différences d’orientations qui correspondent à différents fragments de parent. Sur la figure b)
les orientations des fragments ont été moyennées et l’orientation moyenne est attribuée au
grain parent restitué. La figure c) montre les résultats de l’approche par « affectation stricte ».
On remarque alors des gradients d’orientations dans le grain parent qui semblent suivre les
contours des domaines hérités. La figure de pôles (figure IV.20d) montre la dispersion
importante de l’orientation dans le grain parent.
Ce gradient déduit de l’approche par « affectation stricte » ne correspond pas à la réalité du
grain austénitique initial. En effet, sans déformation de l’austénite préalable, on devrait
obtenir des variations d’orientation beaucoup plus faibles dans le grain parent. On peut
interpréter ce résultat de la manière suivante. Au cours de la transformation, des lattes de
bainite se forment à partir d’austénite déformée suite aux premières formations de lattes. Les
lattes nouvellement formées sont donc en RO avec l’austénite localement déformée. Comme
notre approche se fonde sur l’orientation de la phase héritée, elle ajoute la contribution de la
déformation de transformation, à celle de la déformation avant transformation pour restituer le
gradient dans l’austénite.
132
On montre par cet exemple les limites de telles approches. La marge d’erreur du gradient
restitué est de l’ordre de grandeur du gradient d’orientation généré par la déformation de
transformation.
Figure IV.20 : Gradients d’orientation dans un grain parent restitué pour la microtexture
bainitique n°8 sans déformation de l’austénite, a) approche classique, b) les orientations des
fragments contenus dans le contour parent sont moyennées, c) approche par affectation stricte avec
la figure de pôles {100} correspondante du parent restitué (d)
Nous comparons également les gradients d’orientation restitués avec les gradients
d’orientation mesurés à partir de l’austénite résiduelle pour la microtexture de l’acier TRIP
n°1 (figure IV.21) (austénite recristallisée). On remarque en comparant les figures IV.21a
(austénite résiduelle) et IV.21b (austénite restituée) que la dispersion d’orientation dans le
grain parent bleu restitué (au centre de la carte) est similaire à la dispersion de l’austénite
résiduelle pour la même région comme le montrent les figures de pôles. Nous comparons
également un profil de désorientation tracé dans l’austénite résiduelle et dans le parent restitué
(Figure IV.21c et d). Les deux profils présentent une désorientation inférieure à 3° le long du
segment n°4. Les différences entre ces deux profils s’expliquent par le fait que l’austénite
résiduelle ne couvre pas toute la cartographie ce qui conduit à un profil discontinu. Ces
observations montrent que les gradients d’orientation restitués dans la phase parente sont très
proches de ceux observés dans l’austénite résiduelle, qui a été déformée lors de la
transformation de phase. Ce deuxième exemple étaye le fait que les gradients d’orientation
restitués sont dus à la déformation de transformation.
a) b)
Chapitre IV : Application des méthodes de restitution de la microtexture parente
133
Figure IV.21 : Comparaison de profils de désorientation tracés dans l’austénite résiduelle et dans la
microtexture parente restituée à partir de la microtexture TRIP n°1 dont l’austénite a été
recristallisée avant transformation de phase
a) cartographie de l’austénite résiduelle
b) microtexture parente restituée
c) et d) profil de désorientation, par rapport au premier pixel, le long de la ligne 4 respectivement
pour a) et b)
a)
b)
c)
d)
4
4
134
Cas de grains parents initialement déformés
Nous analysons ici la microtexture de l’acier TRIP laminé à chaud (n°2), présentée sur la
figure IV.19. Cet acier a suffisamment d’austénite résiduelle pour pouvoir la comparer à la
phase parente restituée. A nouveau, l’austénite résiduelle est une image modifiée de
l’austénite déformée à haute température, puisqu’elle a subi une déformation additionnelle
lors de la transformation de phase. On rappelle également que la carte héritée a été extrapolée
pour obtenir des domaines hérités connexes. La carte parente restituée figure IV.19 se limite
aux pixels pour lesquels une orientation héritée a effectivement été mesurée. Il est ici donc
impossible de déduire le gradient d’orientation en chaque points du grain parent. Nous avons
cependant privilégié cet exemple par souci de comparer les profils de désorientations entre la
phase parente résiduelle et la phase parente recalculée (ce qui est rarement fait dans la
littérature).
Sur cette figure IV.19, nous avons tracé trois segments verts numérotés de 1 à 3 et nous
analysons le profil de désorientation le long de ces segments par rapport au premier pixel. En
raison des discontinuités dans la microtexture parente restituée et celle de l’austénite
résiduelle les 3 segments sont légèrement décalés dans l’une et dans l’autre. Les trois couples
de profils sont représentés sur la figure IV.22 (dans l’austénite résiduelle (IV.22a) et dans la
phase parente restitué (IV.22b)).
Dans tous les cas, on remarque que le profil déterminé dans la phase restituée suit la même
tendance que celui tracé dans l’austénite résiduelle. La désorientation augmente
progressivement le long du profil, jusqu’à des variations angulaires de 6 à 15° suivant le profil
tracé.
Des gradients d’une telle amplitude sont sûrement liés en grande partie à la déformation de
l’austénite avant transformation. Mais nous ne pouvons pas distinguer les contributions :
- de la déformation de l’austénite avant transformation,
- de la déformation de l’austénite en cours de transformation.
On peut estimer que la déformation de transformation fournit une contribution au gradient de
l’ordre de celle qui a été déterminée pour cet acier TRIP, sans déformation de l’austénite, soit
de l’ordre de 3°. Donc les gradients importants restitués (15° comme pour le profil 1 figure
IV.22) indiquent la tendance des gradients vrais dans l’austénite déformée initialement avec
une marge d’erreur de l’ordre de quelques degrés.
Chapitre IV : Application des méthodes de restitution de la microtexture parente