Relation microstructures-comportement macroscopique dans les joints soudes : Effet de la taille du grain austénitique

Abstract

Dans ce travail, une étude de l'influence de la microstructure sur le comportement mécanique des joints soudés a été réalisée. Des essais de soudage, avec trois énergies différentes ont été conduits. Les essais ont été instrumentés afin de prélever les cycles thermiques lors de l'exécution des opérations de soudage. Des échantillons prélevés sur les pièces soudées ont été examinés par micrographie optique et essais de microduretés réalisés. Les résultats obtenus montrent que la microstructure évolue avec l'énergie de soudage, notamment la taille des grains. L'étude a aussi montré, l'apparition d'une phase martensitique dans certaines zones du joint soudé et augment sa dureté. La première partie du mémoire présente une étude bibliographique qui s'étend sur deux chapitres (I, II). Dans le premier chapitre nous présenterons quelques généralités sur les alliages fer-carbone (diagramme d'équilibre, structure des aciers), puis nous allons passer en revue quelques notions sur le soudage des aciers (phénomènes métallurgiques, paramètres de soudage, soudabilité des aciers,…), ensuite on va détailler les différents phénomènes métallurgiques et mécaniques présents dans la zone affectée thermiquement, ainsi que l'influence des cycles thermiques du soudage sur les propriétés mécaniques de cette zone. Dans le deuxième chapitre, nous examinerons dans un premier lieu, un modèle numérique qui donne l'évolution de la taille des grains dans la Zone Affectée Thermiquement en fonction de la température et du temps, en conditions de soudage. En deuxième lieu, nous passerons en revue les différentes méthodes expérimentales, basées sur la micrographie optique, employées pour la détermination de la taille des grains. La partie expérimentale quand à elle, est répartie sur deux chapitres (III, IV). Le chapitre III est consacré à la description des dispositifs expérimentaux utilisés dans le cadre de la présente étude, ainsi que les procédures expérimentales et le déroulement des expériences. Dans le dernier, nous présenterons l'ensemble des résultats obtenus par l'expérimentation ou nous essaierons de les confronter avec ceux trouvés dans la littérature.