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Traitements thermiques des pièces en aciers moulésArticle de référence | Réf : M1155 v3
Auteur(s) : Hervé SASSOULAS
Date de publication : 10 mars 2016
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5.1 Aciers inoxydables ferritiques
Les aciers inoxydables ferritiques sont sujets au grossissement de grain lors des opérations à haute température : réchauffage de brames ou de blooms avant laminage à chaud, zone affectée thermiquement des joints soudés.
Lors des traitements de recuit ou d’homogénéisation effectués entre 750 et 1 000 °C, le grossissement de grain ne pose pas de problème particulier.
HAUT DE PAGE5.2 Aciers inoxydables martensitiques et austénitiques
Ces aciers possèdent à haute température une structure austénitique. Lors du traitement de ces aciers et afin d’obtenir une phase homogène, on cherche à mettre en solution tout ou partie des carbures, or ce sont les carbures qui bloquent la croissance du grain austénitique. Cette dissolution exige un couple temps-température minimal qu’il convient donc de ne pas trop dépasser, car cela conduirait à une croissance de grain non souhaitable dans bien des cas (rappelons que les caractéristiques mécaniques à l’ambiante sont d’autant plus élevées que le grain austénitique est plus fin).
Nous commençons par présenter des généralités sur la croissance du grain γ, puis envisageons le cas des aciers austénitiques, le plus crucial, car on cherche lors du traitement d’hypertrempe à remettre en solution la totalité des carbures, ce qui augmente le risque de grossissement de grain ultérieur.
Dans le cas général d’une structure écrouie à chaud ou à froid, puis portée à haute température, dans une première phase, il apparaît de nouveaux grains qui finissent par remplacer l’ensemble des anciens grains écrouis. C’est la phase dite de recristallisation primaire, elle conduit à une structure à grains fins de taille homogène. Cette phase est d’autant plus rapide que l’écrouissage préalable a été important et après un écrouissage à froid, elle peut être achevée en une fraction de seconde à 800 ou 850 °C.
Après cette phase de recristallisation primaire, les grains grossissent selon une loi que l’on exprime généralement sous la forme :
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TRAITEMENTS DES MÉTAUX
(1) - PECKNER (D.), BERNSTEIN (I.M.) - Handbook of stainless steels. - Mac Graw-Hill (1977).
(2) - COLOMBIER (L.), HOCHMANN (J.) - Aciers inoxydables. Aciers réfractaires. - Dunod (1965).
(3) - LACOMBE (P.), BAROUX (B.), BERANGER (G.) - Les aciers inoxydables. - Les Éditions de physique (1990).
(4) - TRICOT (R.) - Critère de choix et propriétés d’emploi des aciers inoxydables normalisés. - Métallurgie et constructions mécaniques, n° 102, p. 376 (1970).
(5) - IRVINE (K.J.), CROWE (D.J.), PICKRING (F.B.) - The physical metallurgy of 12 % chromium steels. - Journal of the iron and steel institute (GB), n° 195, p. 386-405 (août 1960).
(6) - ROMBEAUX (Ph.) - Traitements...
Aciers inoxydables. Partie 1. Liste des aciers inoxydables. - Norme européenne NF EN 10088-1 - 11.95
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