Etude de comportement en fatigue thermique d'une soudure en acier inoxydable austenitique de nuance AISI 304

Abstract

Cette étude montre les effets du cyclage thermique sur la structure, les variations de la ténacité et la fissuration d’une soudure en acier inoxydable austénitique 304. Les techniques de caractérisation utilisées sont: le microscope optique, les essais mécaniques (microdureté, résilience, traction), et les techniques d'analyse d'image. Les résultats montrent que la soudure austénitique soumise à un régime de température variable cycliquement, entre 500 et 20 °C, a une durée de vie de 600 cycles soit environ 40 heures (selon les conditions du laboratoire). Cette durée de vie est plus importante aux températures plus basses que 300°. Ce mémoire est réparti en deux parties principales: La première concerne l’étude bibliographique qui comporte deux chapitres. Nous rappelons dans le premier chapitre, les aciers inoxydables austénitiques et leurs propriétés principales. Dans le deuxième chapitre, nous décrivons quelques éléments de soudage et nous aborderons la soudabilité des aciers inoxydables austénitiques. Enfin, nous décrivons dans le troisième chapitre les mécanismes de la fatigue thermique ou le mécanisme de la fissuration multiple et du faïençage thermiques. La deuxième qui est la partie expérimentale comporte deux chapitres. Le quatrième chapitre est consacré à la présentation du matériau de l'étude, la préparation des éprouvettes, la description des essais de fatigue thermique et du dispositif de fatigue thermique utilisé et à la présentation des techniques de caractérisation. Dans le cinquième chapitre, nous rapportons les résultats des observations métallographiques et des essais mécaniques et nous réalisons une étude qualitative des réseaux de faïençage thermique générés. Enfin, nous terminons par des conclusions et perspectives.