Stade I d’endommagement par fatigue plastique oligocyclique (FPO) dans un acier inoxydable duplex (AID)^*

Stage I in low-cycle fatigue (LCF) damage in a duplex stainless steel (DSS)

A. El Bartali^1,2,3, M.-C. Marinelli⁴, M. Balbi⁴, V. Aubin^1,2,3, I. Alvarez-Armas⁴ et S. Degallaix-Moreuil^1,2,3

¹ Université Lille Nord de France, 59000 Lille, France
² École Centrale de Lille, LML, 59650 Villeneuve d’Ascq, France
e-mail: ahmed.elbartali@ec-lille.fr
³ CNRS, UMR 8107, 59650 Villeneuve d’Ascq, France
⁴ Instituto de Fisica Rosario, CONICET – Universidad Nacional de Rosario, Bv. 27 de Febrero 210 bis, 2000 Rosario, Argentina

Reçu : 8 Décembre 2010
Accepté : 12 Janvier 2012

Résumé

L’activité plastique cyclique et l’amorçage et la micropropagation des premières fissures dans un acier inoxydable austéno-ferritique forgé sollicité en fatigue plastique oligocyclique à température ambiante sont analysés grâce à des mesures EBSD a priori, des observations par caméra CCD in situ pendant l’essai mécanique, et des observations MEB a posteriori. L’existence ou non de relations d’orientations cristallographiques de type Kurdjumov-Sachs entre phases est analysée. Les systèmes de glissement activés dans un grand nombre de grains ff et fl sont identifiés ainsi que les conditions de transmission du glissement entre phases. Des influences du facteur de Schmid différentes dans l’austénite et dans la ferrite sont mises en évidence. L’amorçage et la propagation des microfissures sont analysés, ainsi que les conditions de propagation des microfissures en surface à travers la microstructure.

Abstract

The cyclic plastic activity and the initiation and propagation of the first microcracks in a forged austenitic-ferritic stainless steel under low-cycle fatigue at room temperature are studied from a priori EBSD measurements, CCD camera observations in situ during the mechanical test and a posteriori SEM observations. The existence or non-existence of type Kurdjumov-Sachs crystallographic orientation relations between phases is analysed. The activated slip systems in numerous ff and fl grains and the slip transmission conditions between phases are identified. The Schmid factor influence is shown to be different in the austenite and in the ferrite. The initiation and the propagation of the microcracks are analysed, and the conditions of the surface microcrack propagation through the microstructure.