Caractérisation et modélisation des transformations de phase et des microstructures des aciers Dual Phase laminés à froid après traitements thermiques

L'objectif de cette thèse était de contribuer au développement et à la compréhension des phénomènes physiques gouvernant l'évolution microstructurale des aciers à deux phases, principalement durant les phases de refroidissement. En se concentrant sur des applications dans les lignes de production industrielles, des outils numériques mésoscopiques basés sur des principes physiques ont été développés, utilisables pour une large gamme de compositions chimiques et de paramètres de cycles thermiques. Les modèles ont été calibrés sur des aciers ternaires issus de coulées en laboratoire avant d’être validés sur deux qualités industrielles. Un modèle, développé dans une thèse précédente pour la transformation de phase entre la ferrite et l’austénite pendant le chauffage et la phase de maintien isotherme, a été modifié afin de le rendre plus robuste d'un point de vue numérique. Un autre modèle, destiné à simuler la transformation de l’austénite en ferrite lors d’un refroidissement continu lent, a été élaboré. Ce modèle, calibré sur des alliages ternaires Fe-C-Mn, repose sur une description de la croissance de la ferrite impliquant des lois de nucléation et de croissance. Pour améliorer la vitesse de calcul, ce modèle a été implémenté en VBA (Excel). Il a été testé sur différentes compositions d’alliages, et il a été possible de dériver des lois prédictives pour les paramètres du modèle en fonction de la teneur en manganèse de l’alliage et des conditions de refroidissement. Enfin, la formation de la bainite dans des conditions isothermes à 460°C et 500°C a été étudiée à l'aide de la diffraction des rayons X in situ sur la ligne de lumière DiffAbs du synchrotron SOLEIL. La rétention de l’austénite a été démontrée lors du maintien isotherme à 460°C ou 500°C pour deux alliages différents. Cette austénite peut ensuite se transformer en martensite lors du refroidissement rapide final, modifiant ainsi les propriétés mécaniques de l’alliage.