Les modélisations du comportement de l’acier de cuve mises en place dans la suite des travaux prendront en compte toutes les caractéristiques morphologiques présentées précédemment, exception faite des aspects de relation d’orientation entre paquets de lattes issues d’un même grain austénitique. Les inclusions de sulfure de manganèse ne sont pas représentées. Les aspects pris en compte auront en effet une forte influence sur les champs locaux se développant en cours de déformation, comme le montreront les différentes approches expérimentales du chapitre suivant. La figure II.24 présente une synthèse de ces observations. Une représentation valide de la microstructure devra tenter d’approcher au mieux cette morphologie.
Finalement, il semble possible de décrire cette microstructure comme une microstructure classique en grains de forme régulière, puisque l’on n’observe pas de formes complexes des paquets de lattes lors des examens de microstructure. La question de la prise en compte de la cémentite dans la modélisation reste ouverte. Raphaël Pesci [Pesci, 2004] l’avait inclue dans sa modélisation à double niveau d’homogénéisation, grâce à une approche matrice-inclusion de type Mori-Tanaka. Les diverses observations sur le rôle de la morphologie en amas de cémentite qui seront faites au chapitre suivant montreront la nécessité de bien réfléchir à cette représentation.
de lattes d’orientation Taille des paquets Taille des anciens
Taille des lattes
1−2 µm Tailles des
(joints de paquets) ~100 nm ~1µm
(intérieur des paquets) répartie dans ~ 40% de la ferrite ~3µm Taille des amas de carbures
~15 µm 20 − 50 µm
Fraction volumique de carbures : < 2.5%
grains austénitiques :
commune :
de ferrite : Carbures :
FIG. II.24 –Représentation synthétique des dimensions caractéristiques de la microstructure et de sa morphologie.
II.3. REPRÉSENTATION SYNTHÉTIQUE DE LA MICROSTRUCTURE 39
En conclusion
• Le matériau étudié, l’acier de cuve 16MND5 BQ12 possède une microstructure de bainite revenue, composée majoritairement d’une matrice ferritique renforcée de carbures, répartis principalement en amas.
• Les deux constituants principaux, ferrite et cémentite, possèdent des comportements mécaniques très différents aux basses températures. Le comportement macroscopique est celui d’une ferrite renforcée par la présence d’inclusions dures.
• Les différentes observations expérimentales ne montrent pas de morphologie particulière des paquets de lattes ferritiques, si bien qu’on les considérera comme l’entité cristallographique principale, par analogie avec les grains des microstructures “classiques” des matériaux polycristallins.
• Aucune texture cristallographique marquée n’a été observée. Par ailleurs, les travaux précédents ne mettent pas en évidence de texture morphologique.
• Une représentation synthétique de la microstructure est proposée, base d’une compréhension des mécanismes de déformation et d’une modélisation de type micromécanique du comportement et de la rupture.
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Chapitre -III-
Hétérogénéités mécaniques à basse
température
Sommaire
III.1 Aspects expérimentaux . . . 44
III.1.1 Machine de traction in–situ . . . 44
III.1.2 Description des essais réalisés . . . 47
III.1.3 Analyse de contraintes par DRX . . . 48