Contribution à l'étude du comportement structural d'un acier de construction 35NCD16 en condition de fluage

Abstract

Dans cette étude, nous avons analysé les résultats acquis dans le domaine de rupture par fluage d'un acier de construction type 35NCD16, afin de mieux comprendre les relations existant entre les aspects microstructuraux et les mécanismes de déformation conduisant à la rupture par fluage. Nous avons caractérisé le comportement de cet acier à chaud dans une gamme de température étendue entre 510°C à 600°C avec un incrément de 30°C sous deux charges constantes 150 et 200 MPa. Les vitesses de fluage augmentent et la durée de rupture diminue sous l'effet conjoint de l'augmentation de la charge appliquée et l'élévation de la température. Au niveau des processus mis en jeu après rupture; les examens de la microstructure montrent que la cémentite est instable au-delà de 540°C et sa coalescence est plus rapide sous 200 MPa que sous 150 MPa. Nous avons constaté également que sous contrainte constante, l'adoucissement de cet acier est attribué à la coalescence de la cémentite activée thermiquement. Toutefois, à température constante, le durcissement consenti en dépit de la coalescence de particules de cémentite est dû aux contraintes résiduelles de compression à la multiplication des dislocations provoquées par l'augmentation de la contrainte appliquée. Par ailleurs, l'allongement et la striction restent suffisamment élevés sous 150 et 200 MPa respectivement au-delà de 570 et 540°C. Les micrographies optiques des faciès de rupture montrent que la cavitation est à l'origine de la rupture. Les résultats de rupture par fluage ont été extrapolés, à contrainte constante, jusqu'aux durées visées qui varient de 1 à 3 ans de service.