Analyse expérimentale et modélisation du comportement mécanique d'aciers duplex Fe-Mn-Al-C

Abstract

Une nouvelle variété d'aciers biphasés austénite-ferrite dit duplex à forte teneur en manganèse et en aluminium a été élaborée par ARCELOR RESEARCH. Ces aciers combinent les meilleurs caractéristiques des aciers austénitiques et ferritiques. Quatre nuances sont étudiées se différenciant par leur teneur en carbone qui conduit à quatre fractions volumiques de l'austénite. L'évolution des contraintes internes dans les deux phases a été déterminée par diffraction des rayons X au cours d'un essai de traction in situ. Les résultats des mesures ont été utilisés pour déterminer le comportement mécanique de l'acier duplex en utilisant une approche micromécanique par transition d'échelles pour les essais de traction. Un bon accord entre les expériences et les simulations est obtenu au niveau macroscopique tandis que les contraintes internes calculées de la phase austénitique ne correspondent pas aux résultats expérimentaux. Ces divergences sont attribuées (i) à une mauvaise estimation de la limite d'élasticité de l'austénite ou (ii) à la présence de l'écrouissage cinématique dans la phase austénitique. On propose alors une nouvelle étape pour vérifier ces deux hypothèses.