Etude de la cinétique de précipitation de la phase sigma dans un acier inoxydable duplex 2205

Abstract

Cette étude montre l’effet du traitement thermique (traitement de vieillissement) sur la microstructure des aciers duplex 2205, le taux de phase sigma formée à partir de la ferrite delta. Les techniques de caractérisation utilisées sont: le microscope optique, les traitements thermiques (vieillissement) et les techniques d’analyse d’image. Les résultats obtenus montrent que le taux de la phase sigma des différents échantillons varie de 0.2% jusqu’à 38% qui est proportionnel avec la durée de vieillissement (15min, 25min, 30min, 45min, 1h, 1h 30min, 2h, 3h, 7h, 30h jusqu’à 72 heures) ce qui est en parfaite correspondance avec la théorie de Johnson-Mehl-Avrami (JMA) classique. Cependant, on assiste souvent à la fin de la transformation, à une dérive des courbes de JMA en raison de la compétition entre les grains en croissance. Des corrections ont été apportées aux équations de JMA sur le facteur d’empiètement (1-y) en introduisant un exposant supplémentaire « C » qui tient compte des différents cristaux en croissance. Cet ajustement nous a permis de suivre l’évolution de la transformation ferrite delta (ᵟ) sigma (σ) durant toutes les phases de transformation (germination et croissance) et d’en tirer un modèle mathématique appelé modèle JMA modifié pour mieux décrire la cinétique de précipitation de la phase sigma. Ce modèle JMA modifié a été comparé au résultat expérimental et a montré une nette convergence et par conséquent il est valide dans cette étude.