Martensite induite :

Incidence sur le comportement en écrouissage et sur la limite de formage de l'acier inoxydable austénitique AISI 304

The effect of the strain induced martensite on the hardening behaviour and forming limit of the aisi 304 stainless steel

Laboratoire de Mécanique, Matériaux et Procédés, École Supérieure des Sciences et Techniques de Tunis (Tunisie)

Résumé

Les caractéristiques microstructurales et cinétiques de la transformation martensitique induite par déformation plastique de l'acier AISI 304 ont été établies par diffraction des rayons X en dispersion d'énergie couplée aux analyses métallographiques au M.E.B. sur des éprouvettes de traction uniaxiale sollicitées à la température ambiante et à basses températures (- 196 °C). La cinétique expérimentale de transformation de l'austénite métastable au cours du chargement uniaxial obéit à une loi bien identifiée de type Johnson-Mehl. L'influence du mode de chargement sur la quantité de martensite a' formée peut être évaluée par une analyse qualitative.

L'intégration de cette cinétique dans les lois de consolidation permet de rendre compte des modifications du comportement en écrouissage observées sur les courbes de traction.

De même, l'influence de cette phase sur l'emboutissabilité de la nuance instable 304 comparativement à la nuance 316 plus stable a été appréciée expérimentalement par les courbes limites de formage (CLF) et analytiquement par une modélisation basée sur les approches de Hill et de Marciniak-Kuczynski moyennant une modélisation tridimensionnelle du comportement plastique par l'approche de Ferron et coll.

Abstract

The kinetics and microstructural characteristics of deformation induced martensite in type 304 stainless steel, at room and low temperature, have been studied in this work by diffracted X-ray dispersive energy coupled to metallographic analysis by S.E.M. The role of α' phase on hardening behavior has been described firstly by models integrating a kinetics law and secondly by an analysis which takes into account the effect of loading way.

The influence of this deformation induced martensite on the drawability of 304 stainless steel, compared to 316 which is much more stable, has been assessed through Forming Limiting Curves (FLC). This has been achieved experimentally with “Nakazima expansion test”, and theoretically using the analytical Marciniak-Kuczynski approach.