Interaction entre précipités et recristallisation dynamique dans un acier médium carbone au vanadium pendant le forgeage

Résumé

Des tests de compression sont effectués sur un acier médium carbone au vanadium dans le but de simuler le forgeage libre d’un lingot de grande taille. Plusieurs températures sont utilisées en vue de prendre en considération le gradient de température d’un lingot et son évolution microstructurale. En effet, de multiples phénomènes microstructuraux se produisent lors du forgeage selon les paramètres procédés. Les courbes de contraintes déformations sont ainsi générées à partir des tests de compression. On considère quatre vitesses de déformation disponible sur une presse hydraulique et des niveaux de déformations représentant les conditions du forgeage libre. Les effets de friction et chauffage adiabatiques sont pris en compte et, si nécessaire, les courbes contrainte-déformation sont ajustées en conséquence. Les cinétiques de recristallisation dynamique ont été ensuite déterminées et les lois de comportement, décrivant de façon précise l’évolution de la microstructure, sont proposées. L’application de la loi de comportement a permis de déterminer une énergie de déformation de 374 kJ pour l’alliage étudié. Pour le domaine industriel, cette étude a pour but de récolter des données sur la déformation d’un acier afin de pouvoir les appliquer sur des logiciels de calculs en éléments finis et donc, prédire l’évolution de la microstructure sous l’action d’une déformation pour l’ensemble d’un lingot de 40 tonnes. D’un point de vue scientifique, l’idée est de quantifier les énergies d’interaction entre la recristallisation dynamique et les précipités et de les comparer. Ce faisant, il est possible de prédire si le système possède assez d’énergie pour amorcer une recristallisation dynamique. Les résultats ont démontré que la cinétique de recristallisation dynamique était accélérée par les hautes températures ainsi que par l'augmentation de la vitesse de déformation. Au-delà d'une certaine vitesse de déformation, la cinétique de recristallisation dynamique devient très lente. Les analyses microscopiques (optiques et électroniques (à balayage et à transmission)) ont démontré qu'il y avait bien de la recristallisation dynamique dans les microstructures. L'analyse au microscope électronique à balayage a également révélé la présence de précipité de vanadium interagissant avec la recristallisation dynamique d'après la comparaison entre les forces de Zener et les forces de recristallisation dynamique.

Date	19 janv. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Mohammad Jahazi (Directeur(-trice))