Influence des traitements thermiques post soudage sur le comportement structural et mécanique des soudures en acier inoxydable duplex.

Type : Projet du centre CRTI
Organisme : Centre de Recherche en Technologies Industrielles (CRTI)
Unité : Centre de recherche en technologie industrielles CRTI, Ex - CSC
Division : Division de Métallurgie et Mécanique
Equipe résponsable : Equipe N°17 « Texture-Microstructure-Proprietes »
Période : 2007 - 2009
Version PDF : (.pdf)
Mots Clés : soudage, traitements thermiques, Transformation à l’état solide, Zone affectée
Description
Les aciers inoxydables duplex deviennent de plus en plus présents dans des applications industrielles exigeant des propriétés mécaniques importantes associées à une bonne résistance à la corrosion sous tension et la corrosion par piqûre. Ces aciers sont des dérivés des aciers inoxydables austénitiques mais contiennent des additions de molybdène, de l'azote, et de temps en temps, du cuivre, en abaissent légèrement la teneur en nickel. Une augmentation de la proportion d'éléments stabilisants la ferrite (Cr, Mo, Si) en présence des éléments stabilisants l'austénite (Ni, Mn, Cu, C, N) propre aux aciers inoxydables austénitiques a comme conséquence une microstructure duplex se composant d'un mélange d'austénite et de ferrite. L'équilibre ferrite/austénite est fonction de la composition et de traitement thermique appliqués à l’alliage. L'équilibre ferrite/austénite a une influence critique sur les propriétés des aciers inoxydables duplex.Les propriétés optimales des aciers inoxydables duplex sont réalisées quand les proportions presque égales d'austénite et de ferrite sont présentes dans la microstructure. Cet équilibre de phase est obtenu par une combinaison appropriée des teneurs en chaque élément et du traitement thermique de mise en solution.Le contrôle de l'équilibre de ferrite/austénite en soudures des aciers inoxydables duplex n'est pas aussi simple que dans le métal de base. Les analyses de la microstructure des joints soudés ont démontré que la proportion de chaque phase est fonction de composition, de la température maximale, et de la vitesse de refroidissement depuis la température maximale. Dans la zone fondue, la microstructure peut être commandée en équilibrant les effets de la composition du métal d’apport et de la vitesse de refroidissement du joint soudé. Dans la zone adjacente (zone affectée thermiquement ZAT), l’équilibre ferrite/austénite est commandé principalement par la vitesse de refroidissement. Par conséquent, l'équilibre ferrite/austénite dans la ZAT et la zone fondue des soudures des aciers inoxydables duplex peut changer de manière significative. Cette variation compromet souvent le comportement des aciers inoxydables duplex soudés dans des conditions de service. La commande améliorée du métal de base et des microstructures de ZAT en aciers inoxydables duplex dépend d'une meilleure compréhension des transformations de phase qui influencent l'équilibre ferrite/austénite.