Dissertations / Theses: 'Acier au chrome'

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Segerdahl, Karin. "The breakdown of the protective oxide on 11% chromium steel : the influence of water vapour and gaseous KCl /." Göteborg : Chalmers university of technology, 2003. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb40125707m.

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Ferrante, Véronique. "Rôles des micro-organismes et de la teneur en chrome dans la corrosion d'aciers fer-chrome en présence de bactéries sulfato-réductrices /." Gif-sur-Yvette : Commissariat à l'énergie atomique, 1991. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb355497376.

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Quesada, Olivier. "Etude des phénomènes d'abrasion-corrosion des aciers inoxydables : vers un guide de choix de matériaux." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOS068.

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Abstract:

L'action conjuguée de particules solides anguleuses en suspension dans un fluide corrosif constitue une forme de dégradation des matériaux appelee abrasion-corrosion. Sa complexité réside dans l'interaction possible des deux types d'endommagement (mécanique et électrochimique) conduisant à une synergie, c'est-à-dire à l'accentuation de l'un sous l'effet de l'autre. La complexité est d'autant plus grande que l'étude est réalisée sur des matériaux passivables et qu'il existe de ce fait une compétition entre les cinétiques de dépassivation et de repassivation de l'alliage. L'objectif de l'étude était d'établir un guide de choix de matériaux permettant de faciliter la sélection d'aciers inoxydables en situation d'abrasion-corrosion. Une étude paramétrique du comportement d'aciers inoxydables soumis à l'abrasion-corrosion en conditions représentatives de milieux industriels a été réalisée. Les résultats des essais en milieu neutre ou légèrement corrosif (ph=8 ou 3) ont mis en évidence la prépondérance de l'endommagement de mature mécanique. Celui-ci s'élève à environ 90% de l'endommagement total et se manifeste par un arrachement de copeaux microniques à la surface de l'acier. La dureté initiale des aciers apparait alors comme un critère de choix satisfaisant du matériau. En revanche, une ductilité élevée (a% > 40) s'avère défavorable. En termes de performance, les aciers se classent ainsi : austénitiques < ur45n soleil c5. Les essais en milieu plus corrosif (ph=1) ont montré que la composition chimique des aciers devient un paramètre déterminant, la contribution de la corrosion pouvant atteindre 80% de l'endommagement total. La teneur en éléments d'alliage constitue le paramètre-clé. Nous avons défini de façon empirique un paramètre représentatif de la vitesse de corrosion sous abrasion traduisant le rôle plus ou moins favorable des principaux éléments d'alliage : I. D. A. C. = 3Cr + 0,6Ni - 1,5Mo. Le classement des aciers, du moins résistant au plus résistant est : soleil C5 < austénitiques < UR45N. Enfin, la discussion-bilan présente le guide choix obtenu par l'approche paramétrique réalisée ainsi que les perspectives liées a la modélisation des phénomènes d'abrasion-corrosion.

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Ginter, Caroline. "Influence des éléments d'alliage sur les mécanismes de nano-précipitation et sur les mécanismes de durcissement d'alliages modèles (Fe-Cr et Fe-Cr-C) et d'aciers industriels nitrurés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_GINTER_C.pdf.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans un contexte de haute technologie. Il concerne le comportement des aciers alliés, nitrurés par voie gazeuse à 520°C, en matière de mécanismes de nano-précipitation et leur incidence sur le durcissement. La caractérisation des précipités nanométriques a été réalisée par METHR et nano-sonde EDX, complétée par les calculs thermodynamiques de phases, à l'aide du logiciel Thermo-Calc. L'étude réalisée sur des alliages binaires (Fe-Cr) et ternaires (Fe-Cr-C) nitrurés, a permis de proposer une nouvelle explication concernant l'excès d'azote : la précipitation de nitrures mixtes (Fe,Cr)N. Les rôles du chrome et de la microstructure initiale sur le durcissement ont également été déterminés et les mécanismes de précipitation expliqués. Les investigations entreprises sur une dizaine d'aciers industriels nitrurés ont confirmé que le chrome et l'aluminium sont les éléments d'alliage les plus influents sur le durcissement. La caractérisation des aciers industriels 32CrMoV13 et 30CrAlMo6. 12 a mené à l'identification du rôle de ces deux éléments et de la microstructure initiale, sur les mécanismes de précipitation, et leur impact sur le durcissement. L'excès d'azote, mis en évidence systématiquement sous la surface, est lié à la précipitation de nitrures mixtes (Fe,Cr,Al,Mo,Mn,V)N et de nitrures de fer, en présence d'Al. Il a été démontré que les plaquettes nanométriques MN sont essentiellement responsables du durcissement. En ce qui concerne les applications industrielles, cette étude a conduit à l'optimisation de la composition des aciers industriels de nitruration, afin de réduire les cycles thermochimiques, tout en conservant les propriétés mécaniques This work deals with high tech industries. It concerns the behavior of gas-nitrided (520°C) alloyed steels, in terms of nano-precipitation mechanisms, with incidence on hardening. Nano-precipitates characterization was performed by HRTEM and nano-probe EDX, complemented by thermodynamic phases calculations, with the help of Thermo-Calc software. The study carried out on nitrided binary (Fe-Cr) and ternary (Fe-Cr-C) alloys, allowed to propose a new explanation about nitrogen excess: nitrides (Fe,Cr)N precipitation. Chromium and initial microstructure effects on hardening were determined, and precipitation mechanisms explained. Investigations conducted on about 10 nitrided industrial steels, confirmed that chromium and aluminium are the most influent alloying elements on hardening. The 32CrMoV13 and 30CrAlMo6. 12 industrial steels characterization resulted in identifying the role of those elements and the one of initial microstructure on precipitation mechanisms, and their impact on hardening. Nitrogen excess, systematically pointed out above the surface, is related to (Fe,Cr,Al,Mo,Mn,V)N mixed nitrides and iron nitrides (in presence of Al) precipitation. It was demonstrated that nanometric platelets MN are mainly responsible for hardening. Concerning industrial application, this study led to optimize the nitrided industrial steels composition, in order to reduce thermochemical cycles, while keeping mechanical properties

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Decoopman, Xavier. "Influence des conditions de chargement sur le retard à la propagation d'une fissure de fatigue après l'application d'une surcharge." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-477.pdf.

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Abstract:

Ce travail apporte une contribution à l'étude du phénomène de retard à la propagation d'une fissure de fatigue suite à l'application d'un cycle de surcharge. Généralement, ce retard est du essentiellement aux contraintes résiduelles de compression ainsi qu'à la fermeture de fissure. La partie expérimentale s'est attachée à l'analyse des effets d'interaction entre les zones plastifiées intervenant en fond de fissure. Pour y parvenir, cette étude a été menée sur un acier 12NC6 traité thermiquement afin de faire varier sa limite d'élasticité. De plus, différentes configurations de chargement ont été effectuées dans le but d'isoler l'effet de telle ou telle zone plastifiée sur les différents paramètres de retard : ad, nd, (da/dN)min, et (a)min. La fermeture a été suivie par mesure de la déformation du ligament résiduel. Ces mesures ont montré que ce phénomène ne constitue pas la cause majeure du retard. Une modélisation phénoménologique simple, basée sur la connaissance des zones plastifiées, est proposée en vue de décrire la propagation de fissure après surcharge et de prédire la durée de vie bénéfique induite par le retard. Par ailleurs, une modélisation par éléments finis a permis de calculer l'évolution des zones plastifiées, du profil des contraintes y y, et de la fermeture de la fissure quand celle-ci se propage après surcharge. Ces calculs confirment les suppositions faites concernant l'évolution des contraintes résiduelles en fond de fissure. Ces contraintes ont conduit à évaluer une amplitude efficace du facteur d'intensité de contraintes pouvant simuler la vitesse de propagation après surcharge.

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Salacruch, Céline. "Electrodéposition d'alliages zinc-nickel sur acier et post-traitement anti-corrosion sans chrome." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/159/.

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Abstract:

Ces travaux portent sur l'électrodéposition d'alliages zinc-nickel en milieu alcalin sur un substrat en acier en vue d'applications anti-corrosion dans le secteur aéronautique. L'étude des caractéristiques physico-chimiques des dépôts, élaborés à partir d'une formulation standard, montre la nécessité d'ajouter à celle-ci des additifs pour limiter l'évolution morphologique des dépôts en fonction de la densité de courant appliquée. Une étude électrochimique des premiers instants de croissance permet de définir les concentrations en cations métalliques et le mode de préparation optimums de l'électrolyte, permettant de déposer des revêtements épais de teneur en nickel comprise entre 13 et 14%mass, monophasés gamma et de microstructure uniforme sur une plage de densités de courant comprise entre 1 et 10 A. Dm-2. Pour évaluer la fragilisation de l'acier occasionnée par l'hydrogène formé au cours de l'électrodéposition, des tests mécaniques de traction sont effectués. Ils mettent en évidence l'efficacité d'une interface dépôt/substrat riche en nickel contre la diffusion de l'hydrogène dans l'acier. Un post-traitement thermique de déshydrogénation est cependant indispensable pour limiter la fragilisation de l'acier. Pour accroître les propriétés anti-corrosion des dépôts ZnNi, une étude est menée sur l'élaboration par voie sol-gel d'un revêtement de finition sans chrome. Après l'étude de l'influence des paramètres opératoires sur les caractéristiques du film déposé, nous montrons que dans le cas d'un dépôt sur un acier à haute limite élastique, celui-ci confère au revêtement ZnNi une meilleure protection contre la corrosion qu'une couche de conversion à base de chrome hexavalent This work deals with the electrodeposition of zinc-nickel alloys from alkaline bath on steel substrate for anti-corrosion applications in the aerospace field. The study of the physicochemical characteristics of deposits, produced from a standard formulation, shows the need to add additives in order to limit the morphological evolution of deposits with the applied current density. An electrochemical study just at the beginning of growing shows that it is possible to determine both the optimal concentrations of metallic cations and the elaboration process of the electrolyte allowing to deposit thick coatings with a nickel content in the range of 13 to 14%mass, with single-phased gamma and uniform microstructure for current densities between 1 and 10 A. Dm-2. To evaluate the embrittlement of steel caused by the hydrogen produced during the electrodeposition, mecanical tests are carried out. They underline the benefit of a coating/substrate interface with high nickel content to avoid the diffusion of hydrogen into steel. However, it has been shown that a thermal post-treatment of deshydrogenation is essential to limit the embrittlement of steel. To increase the anti-corrosion properties of zinc-nickel coatings, a study on a finishing deposit without chromium obtained from sol-gel route has been carried out. After studing the influence of experimental parameters on the characteristics of deposited films, we have shown that, for mechanical high-strength steel, sol-gel deposit confers to zinc-nickel coating a better protection against corrosion than a conversion layer containing hexavalent chromium

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Djebaïli, Hamid. "Influence d'une addition de vanadium sur le comportement structural et mécanique d'aciers du type Z90CDS8. 2. 2. Pour cylindre de laminoir à chaud." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112166.

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Abstract:

Les évolutions structurales développées au sein de tels matériaux ont d'abord été étudiées en fonction de la température d'austénitisation θɣ. ,. Les carbures du type M23C6, se dissolvent totalement dans l'intervalle de température (950 - 1050°C). Par contre, les autres carbures (M7C3 MC) sont assez peu soluble même à température élevée. L'accroissement de la teneur en vanadium favorise nettement la formation de carbures du type MC (V4 C3) Les diagrammes TRC peuvent être subdivisés en quatre domaines suivant la valeur de la vitesse de refroidissement mise en oeuvre (0. 08 ˂VR ˂70°c/S ). Pour des vitesses inférieures à des valeurs critiques, l'austénite est le siège d'une précipitation de carbures MC qui modifie son évolution ultérieure avant d'atteindre 20°C (bainite+ maxtensite, perlite+ bainite+martensite ou ferrite). Les diagrammes TRC sont d'autant plus déportés vers les temps décroissants que la teneur en vanadium est plus forte. Les diagrammes TTT comportent deux domaines A et B, séparés par une zone de nonrecouvrement d'environ 100°C. Aux températures supérieures à 6oo°c, la transformation isotherme est totale ferrite+perlite aux températures comprises entre Ms et 500°C, elle est type bainitique et elle reste partielle. Enfin, au cours des traitements de revenu, la séquence de précipitation des carbures a été déterminée, ainsi que l'évolution de l'austénite résiduelle. En outre, l'influence de la température d'austénitisation préalable a été analysée ainsi que l'effet de trempes à 73°K.

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Daboval, Sophie. "Influence des éléments d'addition sur la ductilité et les transformations structurales d'aciers inoxydables ferritiques a haute teneur en chrome." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10127.

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Abstract:

Analyse des courbes d'évolution de la résilience en fonction de la température. Mise en évidence de deux types de durcissement associés respectivement aux atomes substitutionnels et aux atomes interstitiels. Étude des cinétiques de précipitation des phases intermétalliques formées lors de maintiens entre 700 et 900° C. Description de ces cinétiques par les diagrammes temps - température - début de précipitation. L'évolution des caractéristiques mécaniques au cours des traitements thermiques est essentiellement régie par la précipitation des phases intermétalliques et des phases de laves. Optimisation de la composition chimique de l'acier

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Oquab, Djar. "Application du procédé OM-CVD aux revêtements de céramiques sur acier : dépôts basse température de carbure de chrome à partir de bis (arene) chrome." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT026G.

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Abstract:

En utilisant le procede de depot chimique a partir d'une phase gazeuse basse pression, des films de carbure de chrome ont ete obtenus entre 300 et 550**(o)c sur des substrats d'aciers, par pyrolyse du bis (isopropylbenzene) chrome (dcc) dans un reacteur a paroi chaude. La cinetique de croissance et la structure des depots ont ete etudies en fonction de la temperature. Le mecanisme de croissance a ete discute a partir de ces resultats. Des essais de corrosion en mode potentiodynamique, des tests de rayures et des mesures de microdurete ont permis de mettre en evidence les excellentes resistances a la corrosion et les bonnes proprietes mecaniques des films etudies

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Oquab, Djarollah. "Application du procédé OM-CVD aux revêtements de céramiques sur acier dépôts basse température de carbure de chrome à partir de bis(isopropylbenzène) chrome /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37617032w.

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Dessieux, Roger. "Élaboration d'aciers au chrome par métallurgie des poudres." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112208.

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Abstract:

Pour définir les conditions optimales d'obtention par P. M. D'aciers au chrome (à taux de carbone bien définis, de densité et d'hamogénéité satisfaisantes, et présentant des carbures fins et réguliers), les phénomènes intervenant pendant le frittage sous différentes atmosphères (hydrogène, Argon, Vide) de plusieurs systèmes Fer-Chrome-Carbone ont été analysés. Dans une première partie, après avoir suivi le comportement des élémentaires purs (fer, chrome et graphite), les mélanges binaires Fe-Cr, Fe-C, Cr- ont été abordés avant d'étudier différents ternaires Fe+Cr+Graphite (avec Cr. ≤ 30%, C≤1,5% mass. ) Les techniques expérimentales utilisées (analyse des gaz O2 - CO- CO2 - H2O, dilatométrie, microsonde, RX …) ont montré l'influence considérable des oxydes superficiels et de leur réduction (donc de la nature de l'atmosphère) sur le frittage de tels systèmes. La connaissance des processus intervenant pendant le transfert thermique ne permet cependant pas de résoudre parfaitement le problème de l'homogénéité des aciers ainsi élaborés. Dans une deuxième partie, l'utilisation de poudres préalliées a permis:- soit d'utiliser une poudre Fe 20Cr qui supprime les difficultés d'homogénéisation entre les éléments métalliques ainsi que l'apparition d'une porosité de seconde espèce - soit d'introduire le carbone par l'intermédiaire d'une poudre de fonte ou de carbure de chrome Cr3c2 L'analyse des phénomènes se déroulant avec ces différents mélanges a permis de définir les conditions optimales d'élaboration d'aciers Fe-Cr-C à partir de poudre (Fe 20Cr) additionnée de graphite ou de Cr3c2 soit: -température de frittage limitée à 1240°C évitant l'apparition néfaste d’une phase liquide - traitement sous vide favorisant la réduction des oxydes et la sphéroidisation des pores -chauffage rapide limitant l'oxydation et réduisant la décarburation. Les aciers ainsi obtenus présentent une excellente densité, une teneur en carbone reproductible et des carbures finement dispersés.

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Helal, Atef Aly Mohamed. "Influence des traitements thermiques sur l'usinabilité d'un acier à bas carbone allié au chrome-nickel-molybdène." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605870z.

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Fournier, Benjamin. "Fatigue-fluage des aciers martensitiques à 9-12 % de chrome : comportement et endommagement." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1473.

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Abstract:

C’est dans le cadre des programmes de recherche sur les réacteurs nucléaires de génération IV que les aciers martensitiques de la famille des 9-12%Cr sont étudiés par le CEA. La plupart des structures pour lesquels ils sont pressentis seront sollicitées en fluage-fluage à haute température (550°C). Cette thèse vise à comprendre et modéliser le comportement cyclique et l’endommagement de ces matériaux. Les modélisations proposées se basent sur des campagnes d’observations détaillées (MEB, MET, EBSD,…). L’adoucissement cyclique est attribué au grossissement de la microstructure. Un modèle micromécanique basé sur des paramètres physiques est proposé et mène à des résultats encourageants. L’endommagement, quant à lui, résulte des interactions entre fatigue, fluage et oxydation. Deux principaux types d’endommagement sont mis en évidence. Un modèle de prédiction de durée de vie est proposé et fournit des résultats très satisfaisants. Les possibles extrapolations sont discutées 9-12%Cr martensitic steels are studied in the framework of the generation IV nuclear reactors. Most of the structural components for which these still may be used will be subjected to high temperature (550∞C) creep-fatigue loadings. The PhD was focused on the understanding and modeling of the cyclic stress-strain behaviour and of the damage mechanisms. The models finally proposed are based on detailed observations carried out on SEM, TEM and EBSD. The cyclic softening effect of these steels is attributed to the coarsening of their microstructure. A micromechanical model based on physical parameters is proposed and leads to encouraging results. The observed damage results from the interactions between creep, fatigue and oxidation. Two main types of damage are observed and explained. A lifetime prediction model is proposed and gives very good results. Possible extrapolations of the present results and models are discussed

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Helsens, Sylvie. "Comportement vis à vis de la corrosion aqueuse d'aciers inoxydables austénitiques à 12% de chrome et à teneur variable en silicium." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT019G.

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Abstract:

Etude du comportement, en milieux sulfuriques ou chlorures, d'aciers inoxydables austenitiques dans lequel le chrome a ete partiellement remplace par du silicium. Comparaison avec un acier inoxydable classique a 18%cr et 10%ni. Mise en evidence de l'existence d'une teneur optimale en silicium. Influence d'autres elements d'addition (ti, mo, mn)

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Masmoudi, Jalel. "Etude par mesure de l'amortissement interne, des aciers inoxydables ferritiques a 17% de chrome, a faibles teneurs en elements interstitiels stabilises au titane." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066341.

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Abstract:

Dans le cadre des problemes d'economie de matieres premieres, des etudes sur les aciers inoxydables fer-chrome et a faibles teneurs en elements interstitiels (carbone et azote) sont tout a fait d'actualite. Des mesures de l'amortissement interne de ces aciers ferritiques montrent a la temperature ambiante, une contribution importante de l'amortissement d'origine magnetique. C'est par cette propriete qu'on a aborde l'effet de la teneur d'un element stabilisant, a savoir le titane, sur l'evolution microstructurale de ces aciers. On a pu evaluer par cette methode, la quantite de titane necessaire et suffisante pour pieger le maximum des elements interstitiels afin d'empecher la formation des carbures de chrome responsables de la corrosion intergranulaire de ces aciers. Cette teneur depend considerablement des traitements thermiques et mecaniques anterieurs. La reactivite du titane avec les autres elements non metalliques tels que le phosphore a ete abordee dans cette etude. L'etude de la recristallisation de ces aciers par mesures d'amortissement interne nous a permis d'une part de suivre leur evolution structurale, en fonction de la temperature, a partir d'un etat ecroui et d'autre part d'apporter des elements d'information sur l'evolution de la recristallisation en fonction de la teneur en titane

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Van, Duysen Jean-Claude. "Relations entre la microstructure et les propriétés mécaniques d'un acier ferritique au chrome-molybdène à basse teneur en carbone de type Z10 CD Nb V9-2." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112133.

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Abstract:

L'évolution des caractéristiques mécaniques au cours de traitements de vieillissement de longue durée entre 400 et 625°C ainsi que le comportement en fluage à 500 et 550°C de l'acier ferritique Z 10 CD Nb V 9-2 (commercialisé sous l'appellation EM 12) sont essentiellement régis par la précipitation d'une phase riche en Fe, Cr, Mo et par l'appauvrissement en molybdène de la solution solide qui résulte de cette précipitation. Cette phase intermétallique n'est identique à aucune phase connue jusqu’ici.

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Skiba, Olivier. "Développement d'un procédé de nitruration pour l'aéronautique. Étude des mécanismes de durcissement sur des alliages fer-chrome nitrurés." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0099.

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Abstract:

La nitruration est un procédé thermochimique permettant d'améliorer les propriétés mécaniques par diffusion d'azote et précipitation de nitrures d'éléments d'alliages dans la zone traitée. Ce traitement se traduit par une augmentation importante de la dureté et l'introduction de contraintes résiduelles de compression. L'objet de l'étude était de développer un cycle de nitruration adapté une nuance d'acier destinée à des applications fortement chargées pour des pignons de l'industrie aéronautique. Une étude paramétrique a permis de déterminer la criticité des différents paramètres sur la réponse à la nitruration de l'acier choisi. En s'appuyant sur ces résultats, un cycle de nitruration répondant aux critères définis a pu être proposé. Le durcissement des couches nitrurées a été étudié sur un alliage binaire Fe-Cr afin de s'affranchir des phénomènes de précipitation complexes observés dans les nuances d'acier industrielles. Des analyses en microscopie électronique en transmission ont confirmé, grâce à l'interprétation complète du cliché de diffraction électronique, que trois familles de nitrures se développent sur les faces de la structure cubique centrée de la ferrite et obéissent aux relations d'orientations de Baker-Nutting. Ces nitrures semi-cohérents adoptent une géométrie de disques. Les analyses d'image ont permis l'identification des paramètres microstructuraux de la précipitation (distribution en taille des précipités, épaisseur, distance inter-précipités et fraction volumique). La connaissance de ces paramètres a ensuite conduit au développement d'un modèle de dureté, basé sur le contournement des précipités par les dislocations et prenant en compte la géométrie sous forme de disques des précipités. Les résultats obtenus à partir des données expérimentales, ont montré que ce modèle estime correctement la dureté. Il a été démontré que l'utilisation de résultats issus de modèle de diffusion - précipitation ne permet pas de déterminer de manière fiable le gradient de dureté de la couche nitrurée. Cette incapacité résulte principalement de l'impossibilité de ces modèles à décrire correctement la microstructure du point de vue de leur géométrie et de leur distribution en taille Nitriding of steels is a thermochemical process for improving the mechanical properties by nitrogen diffusion and associated to nitrides precipitation of the alloying elements within the treated zone. This treatment results in a significant increase in hardness and to the introduction of residual compressive stresses. The scope of the study was to develop a nitriding cycle adapted to a steel grade for heavily loaded applications such as gears for the aerospace industry. A parametric study allowed the evaluation of the parameters criticality on the behavior of the chosen steel after nitriding. Based on these results, a nitriding cycle fulfilling the defined requirements has been proposed. Hardening of the nitrided layer was studied on Fe-Cr binary alloys in order to avoid complex precipitation phenomena observed in industrial grade steel. Transmission electron microscopy analyses confirmed, through the complete interpretation of the electron diffraction pattern, that three nitrides families develop on the faces of the cubic centered structure of ferrite and obey the orientation relationships of Baker-Nutting. These semi-coherent nitrides adopt a disk-shape geometry. Image analyses allowed the identification of the microstructural parameters (size distribution of the precipitates, width, inter-particles spacing and volume fraction). The knowledge of these parameters led to the development of a hardening model, based on particles bypassing by dislocations and taking into account the disk-shape geometry of the precipitates. It has been shown that the use of results coming from diffusion - precipitation models does not permit to reliably determine the hardness gradient of the nitrided layer. This inability results principally from the impossibility of these models to describe correctly the microstructure in terms of precipitates geometry and their size distribution

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Brossard, Jean-Michel. "Influence d'un film d'aluminium (dépôt physique en phase vapeur) sur le comportement à haute température d'un alliage Ni-Cr : effet de l'introduction d'élément réactif." La Rochelle, 2004. http://www.theses.fr/2004LAROS120.

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Abstract:

La nuance Ni-20Cr développe dans des conditions oxydantes une couche protectrice de chromine. Celle-ci peut perdre son caractère protecteur, aussi deux traitements de surface ont été envisagés afin d'améliorer sa résistance à l'oxydation haute température : - un traitement d'aluminisation, qui consiste à appliquer un traitement thermique de diffusion à un échantillon revêtu d'un dépôt PVD d'aluminium. Les résultats expérimentaux, proche de la cémentation en caisse "haute activité", sont comparés à ceux d'un modèle de diffusion simple. - un dépôt par précipitation cathodique de films minces, uniformes et adhérents, films d'hydroxy-nitrate d'yttrium hydraté à la surface du substrat Ni20Cr. Un film à base d'yttrium améliore la résistance à l'oxydation de la nuance Ni20Cr. L'alliage aluminisé forme une couche d'alumine et la totalité de l'aluminium est consommée après 90 heures d'oxydation. La présence d'yttrium modifie la morphologie de la couche et ralentit la transition de phase -Al2O3 Ni20Cr alloys develop a protective scale of chromia in oxidizing atmospheres. Nevertheless, the protective behavior of this scale can disappear and two surface treatment were investigated in order to improve oxidation resistance of this alloy: - aluminizing treatment was performed by a diffusion heat treatment applied on PVD Al coated substrate. Experimental results, closed to "high activity" pack cementation, were compared to those obtained with a simple numerical model. - Thin, uniform and adherent films of yttrium hydroxy-nitrate hydrate were deposited on Ni20Cr substrate by cathodic electrolytic deposition (CELD). Deposition conditions were investigated. Electrolytic films containing yttrium enhance oxidation resistance of commercial Ni20Cr. Oxide scale formed on aluminised substrate is composed of alumina and the whole aluminium introduced in the aluminide coating is consumed after 90 hours of oxidation. Yttrium oxide coating modify scale morphology and delay the -Al2O3 transition

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Hoerner, Bertrand. "Corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable supermartensitique 12chrome 4. 5nickel 1. 5molybdène dans un milieu sans sulfure d'hydrogène." Saint-Etienne, EMSE, 2007. http://www.theses.fr/2007EMSE0017.

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Abstract:

Les aciers inoxydables supermartensitiques sont utilisés dans le transport pétrolier et présentent une sensibilité de la zone affectée thermiquement (ZAT) à la corrosion sous contrainte. Nous avons caractérisé par traction lente la fissuration de la ZAT dans un milieu d’essai sans H2S. L’étude s’est focalisée sur l’effet de la teneur en carbone, de la réaffectation de la ZAT et d’un traitement post soudage sur la tenue à la corrosion sous contrainte. Notre étude a montré que la ZAT est sensible à la corrosion sous contrainte en milieu sans H2S et que sa réaffectation durant le soudage amenait à la création de carbures de chrome intergranulaires qui induisent une zone déchromée (15 nm). La fissuration peut alors se développer par dissolution le long de cette zone. Nous avons montré que l’augmentation du rapport chrome/carbone à un certain seuil permet de limiter la densité de carbures et d’avoir une zone déchromée discontinue ce qui inhibe la fissuration. Nous avons observé que l’application d’un traitement post soudage permet une rechromisation autour des carbures de chrome : après un traitement à 650°C durant 20 minutes, la ZAT ne présente plus de fissures Supermartensitic Stainless steels are used in the oil and gas application and have a sensitivity of the heataffected zone (HAZ) to stress corrosion cracking. We carried out slow strain rate tensile test to characterize cracking of the HAZ in a H2S free environment. The study focus on the effect of carbon, the reassignment of the ZAT and post weld treatment on the cracking resistance. Our study show that the ZAT is sensitive to stress corrosion cracking in the free H2S environment and that the reassignment during welding led to the creation of intergranular chromium carbides which induce a depleted zone (15 nm). The cracks can grow by dissolution along this zone. We show that the increase of the chromium / carbon ratio beyond a threshold reduces the density of carbides and had a discontinuous depleted zone which inhibits cracking. We observe that the application of a post-weld heat treatment allows desensitisation around chromium carbides: after treatment at 650 ° C for 20 minutes, no crack appears in HAZ

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Vanegas-Márquez, Esteban. "Numerical modeling of ODS steel tubes pilgering." Paris, ENMP, 2011. http://www.theses.fr/2011ENMP0097.

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Abstract:

Pour les nouveaux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium de Génération IV, les matériaux de gainage de référence pour les très forts taux de combustion sont les nuances ferritiques et martensitiques renforcés par une dispersion d'oxydes nanométriques (ODS). A l'heure actuelle le tube de gainage est mis en forme à froid à partir d'une ébauche tubulaire par une succession de passes de laminage à pas de pèlerin et de traitements thermiques intermédiaires. La modélisation numérique du procédé de laminage à pas de pèlerin pour ces nuances a été entreprise. Le modèle numérique d'élément finis tient compte de la cinématique complexe du procédé ainsi que du comportement du matériau sous chargements cycliques élasto-plastiques. Pour cela, le comportement cyclique des aciers ODS a été modélisé à l'aide d'un modèle élasto-plastique développé par Chaboche. Une procédure d'identification des paramètres du modèle a été proposée en utilisant une méthode d'analyse inverse. Cette procédure a été appliquée aux données expérimentales issues d'un essai cyclique sur une seule éprouvette. Utilisant une séquence de différentes amplitudes de déformations. Par ailleurs, l'utilisation de capteurs numériques a permis de suivre le chemin de déformation d'un élément de volume au cours du procédé afin d'estimer la nature et l'amplitude des déformations cycliques. L'identification du chemin de déformation est la première étape vers une meilleure compréhension des conditions critiques menant à des dommages et de fissures. L'acier ODS est également fortement texturé et mécaniquement anisotrope. Par conséquent, la possible influence de cette anisotropie sur le chemin de déformation est analysée en utilisant (i) une loi de comportement isotrope, et (ii) une loi anisotrope basée sur le critère de Hill quadratique. L'intégration d'une loi adaptée pour la prédiction de dommages ainsi que le choix d'une loi de comportement appropriée dans le modèle numérique proposé conduisent à la possibilité d'analyser les conditions pour lesquelles les fissures peuvent se développer, et la recristallisation peut avoir lieu au moment des traitements thermiques For new fast-neutron sodium-cooled Generation IV reactors, the candidate cladding materials for the very strong rates of combustion are the ferritic and martensitic oxide dispersion strengthened (ODS) grades. Classically the cladding tube is cold formed by a sequence of cold pilger rolling passes with intermediate heat treatments. Within the framework of a finite element model, the cold pilgering process is investigated. The numerical model takes into account the complex kinematics of the process as well as the material constitutive behavior under cyclic elastic-plastic loadings. Cyclic behaviour of ODS steels was modeled using an elastic-plastic model developed by Chaboche. A procedure for identifying the model parameters was proposed using an inverse analysis method. This procedure was applied to the experimental cyclic test data of only one specimen, using a sequence of cycles with several strain amplitudes. Moreover, the use of numerical sensors to follow the deformation path of a volume element during the process allows estimating the nature and the amplitude of the cyclic deformations. The identification of the deformation path is the first step toward a better understanding of the critical conditions leading to damage and cracking. The ODS steel is highly textured and mechanically anisotropic. Therefore, the possible influence of this anisotropy on the deformation path is analyzed using (i) an isotropic constitutive law, and (ii) an anisotropic law using the Hill quadratic criterion. Integration of a proper damage law or failure criterion as well as the choice of an appropriated constitutive model into the proposed numerical model leads to the possibility of analyzing conditions for which (a) cracking may develop, and (b) recrystallization may take place upon heat treatment

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Renaud, Lionel. "Réalisation d'alliages de surface par fusion laser de dépôts de Nickel et Nickel + Chrome sur acier doux : caractérisation micro structurale et électrochimique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0082.

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Abstract:

Des alliages de surface ont été réalisés par fusion,à l'aide d'un laser au dioxyde de carbone de forte puissance, de différents pré-dépôts avec une partie du substrat en acier doux. Trois types de dépôts ont été utilisés : du nickel chimique (contenant du phosphore), du nicke1 chimique contenant des carbures de chrome et des bi-dépôts constitués d'une couche de nickel (chimique ou électrolytique) recouverte d'une couche de chrome. La faisabilité d'alliages de surface sains, sans fissure ni porosité, à partir des différents dépôts a été montrée. Une étude micro structurale détaillée de ces alliages, réalisée à l'aide de différentes techniques de caractérisation, a révélé une microstructure dendritique très fine avec ségrégation du phosphore, lorsqu'il est présent, dans 1es espaces inter dendritiques. Le comportement électrochimique des alliages de surface réalisés a été étudié dans différentes solutions salines. Avec le premier type de dépôt, ces alliages ont montré une résistance à la corrosion semblable à celle du nickel chimique mais en ayant une bien meilleure adhérence avec le substrat. La présence du chrome a pour but d'augmenter la résistance à la corrosion (en particulier l'aptitude à la passivation) des alliages de surface. Avec le deuxième type de dépôt cette amélioration est resté limitée car la concentration en chrome en solution solide était trop faible. Avec le troisième type de dépôt les alliages de surface ont montré une résistance à la corrosion élevée, particulièrement lorsque le dépôt de nickel est électrolytique. Une analyse économique simplifiée a permis de mettre en évidence les principaux facteurs influant sur le coût du traitement [Surface alloys have been realized by laser melting of different per-deposits on a mild steel, using a high power carbon dioxide laser. Three types of coatings have used electron-less nickel (containing phosphorus), electron-less nickel containing chromium carbides and duplex coatings made of a nickel electron-less or electrolytic layer covered by a chromium one. Surface alloys of good qua1ity, without crack or porosity can be obtained with these deposits. A detailed micro structural study, using different characterization techniques, has been performed and revealed a fine dendrite micro-structure. Phosphorus, when present, was segregated in the inter dendrite spaces. The electro-chemical behavior of the obtained surface alloys has been tested in various saline solutions. With the first type of predeposit, surface alloys exhibited a carrosion resistance similar to that of electron-less nickel but with a much higher adherence with the substrate. The presence of chromium was expected to increase the corrosion resistance of surface alloys (especially passivation ability). With the second type of predeposit this increase was limited due to the low sol id solution chromium concentrations obtained. With the third type of predeposit the obtained surface alloys exhibited a high corrosion resistance, especially with electrolytic nickel coating. A simplified economical analysis allowed to evidence the main factors having an influence on the cost of the treatment. ]

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Becquerelle, Pascal. "Influence de la substitution partielle du chrome par l'aluminium, le silicum et les métaux de terres rares sur les propriétés d'un acier inoxydable ferritique." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10047.

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Abstract:

Etude des possibilités de substitution du chrome par l'aluminium, le silicium et les terres rares dans les aciers inoxydables ferritiques à 13% de chrome tout en préservant leurs qualités. On examine l'influence de ces éléments d'alliage sur l'aptitude à la mise en forme, la résistance à la corrosion et à l'oxydation et le fluage des aciers

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Dumitrescu, Liliana. "Dépôt chimique en phase vapeur à partir d'organométalliques de revêtements métallurgiques : application au carbonitrure de chrome et à l'alumine sur acier." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT002C.

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Abstract:

Des revêtements durs réfractaires à caractère métallique (Cr-C-N) et ionique (Al2O3) (Al exponant 2 O exponant 3) ont été déposés par MOCVD sur divers substrats en acier. Les films Cr-C-N ont été déposés à basse température (300-520°C) à partir du précurseur moléculaire Cr(NEt2)4 (Cr(NEt exponant 2)exponant 4. Les caractéristiques physico-chimiques et structurales et les propriétés (dureté, résistivité électrique, rugosité) des films ont été analysées en fonction des conditions de dépôt. Un mécanisme de décomposition du précurseur Cr(NEt2)4 (Cr(NEt exponant 2) exponant 4) expliquant la grande labilité des groupements NEt2 (NEt exponant 2) qui est à l'origine de la faible teneur en azote des films a été proposé. Le travail présenté dans ce mémoire montre la bonne flexibilité et les potentialités des procédés MOCVD soit pour élaborer des phases originales, telle que Cr3(C,N)2 (Cr exponant 3 (C,N)exponant 2), soit pour être l'une des étapes d'un multi-procédé de fabrication (cas de Al2O3) (cas de Al exponant 2 O exponant 3).

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David, Isabelle. "Mécanismes contrôlant les évolutions structurales dans des aciers faiblement alliés au Nickel-Chrome-Molybdène : analyse détaillée de la transformation bainitique et influence de l'addition silicium au cours du revenu." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112434.

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Abstract:

Les évolutions structurales développées au sein de l'acier faiblement allié 40 NSCD 773 ont été étudiées au cours du chauffage (plus particulièrement lors de la transformation austénitique), ainsi qu'au cours du refroidissement en fonction de paramètres tels que: la température d'austénitisation θɤ et la vitesse de chauffe et de refroidissement. Différents diagrammes du type T. R. C. Ont été tracés pour θɤ=950,1050 et 1150°C. Trois gammes de vitesses caractérisent ces diagrammes, auxquelles correspondent des domaines ou des structures différentes étudiées par ailleurs par microscopie électronique. - Pour des vitesses de refroidissement élevées, la microstructure martensitique est constituée de plaquettes fortement maclées. - Pour des vitesses de refroidissement un peu plus faibles la structure est mixte: martensite en plaquettes, bainite inférieure et austénite résiduelle. Nous avons montré par la détermination des indices des plans d’habit entre, les phases en présence (bainite et austénite) par microscopie électronique sur lames minces et par le calcul, que la formation de la bainite inférieure peut être interprétée en termes de la théorie phénoménologique classiquement développée dans le cadre de la formation de la martensite. - Lorsque la vitesse de refroidissement est faible, la micro structure est constituée d'austénite résiduelle et de bainite supérieure. Un diagramme T. T. T. A été tracé dans le cas d'une· température d'austénitisation égale à 950°C. L'étude du revenu a été effectuée en vue de caractériser l'évolution microstructure et de déterminer les propriétés mécaniques qui en découlent. En dernier lieu, nous avons tenté de dégager l'influence exercée par le silicium soit au cours de refroidissements continus, soit au cours des revenus.

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Fourmentin, Richard. "Modélisation thermodynamique du système Fe-Zn-Al-Cr à 460°C et son impact sur les procédés de galvanisation." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-Fourmentin.pdf.

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Abstract:

En raison de l'utilisation d'équipements en acier inoxydable lors de la galvanisation de tôles automobiles, le chrome se trouve de façon "naturelle" dans les bains de zinc, qui contiennent également de l'aluminium et du fer. L'objectif de cette thèse est de déterminer l'influence du chrome sur les équilibres thermodynamiques entre la phase liquide et les phases solides, en élaborant le diagramme Fe-Zn-Al-Cr à 460ʿC. Une série d'expériences a été menée dans les systèmes ternaires Fe-Zn-Cr et Al-Cr-Zn à 460ʿC. Ces résultats expérimentaux ainsi que le diagramme Fe-Zn-Al à 460ʿC, grâce au logiciel Thermo-Calc ont permis d'obtenir la modélisation du diagramme Fe-Zn-Al-Cr par l'optimisation des paramètres d'interactions entre atomes dans les différentes phases solides et liquide. Ce diagramme quaternaire a été confronté aux résultats de galvanisations et de galvannealing d'aciers IF, afin de proposer un modèle expliquant l'influence de la présence du chrome sur les revêtements obtenus. Ce modèle a également été étendu à des aciers industriels présentant des problèmes de "galvanisabilité".

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Al-Khoury, Waël. "Etude structurale par spectrométrie Mössbauer et diffraction des rayons X d'alliage Fe-Cr à l'état massif et en couches minces : transformation de phase autour de la composition équi-atomique." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2303.

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Abstract:

Le but de cette thèse est l'étude structurale des alliages Fe-Cr sous forme massive – transformation de phase ? (cubique centré) ? ? (tétragonal) – et en couche mince, en utilisant principalement la spectrométrie Mössbauer, et en complément, la diffraction des rayons X. Une caractérisation structurale précise de la transformation de phase à 700 °C dans des alliages massifs FeCr à gros grains a été menée. Le résultat le plus pertinent, mis en évidence par l'effet Mössbauer, est l'existence d'une phase intermédiaire appelée ' entre la phase  initiale et la phase  finale. La diffraction des rayons X a permis de rejeter l'hypothèse d'une structure de type B2 pour cette phase ' de structure équivalente à . La microdiffraction Laue a permis de montrer qu'il n'existait pas de relations simples d'orientations cristallographiques entre les deux phases. Notons aussi que le module d'Young de la phase  a été mesuré pour la première fois ; sa valeur est légèrement supérieure (10%) à celle de la phase . Des films minces Fe1-xCrx de 220 nm d'épaisseur ont été élaborés par pulvérisation ionique directe. Pour 0 < x ≤ 0,28, les films présentent un comportement ferromagnétique, alors que des spectres CEM paramagnétique sont obtenus pour 0,32 ≤ x< 0,70. La transition ferromagnétique à paramagnétique (F/P) à température ordinaire apparaît dès xc ~ 0,30 ; cette valeur critique dépend du mode de préparation. Enfin, un parallèle très intéressant peut être fait au niveau de la transformation de phase pour la concentration equi atomique entre l'alliage à l'état massif et sous forme de couche mince. En effet, les états magnétiques de début et de fin de transformation sont opposés. On part de la structure cc () ferromagnétique dans le massif pour aller vers la structure tétragonale () paramagnétique ; alors que dans les couches minces, c'est une structure A15 (), paramagnétique qui se transforme en structure cc () ferromagnétique The goal of this thesis is the structural study of bulk – phase transformation  (body-centered cubic)   (tetragonal) at 700 °C – and thin films Fe-Cr alloys by Mössbauer spectrometry and X ray diffraction. An accurate structural characterization of the phase transformation at 700 °C in bulk FeCr alloys with coarse grains was carried out. The most relevant result, highlighted by the Mössbauer effect, is the existence of intermediate phase so-called ' between initial phase  and final phase . The X-ray diffraction made it possible to reject the assumption of a B2 structure for the ' phase which structure is similar to the  one. Laue's microdiffraction has shown that there were no simple crystallographic orientation relationships between the two phases. Let us note that we measured for the first time, the Young's modulus of the  phase; its value is slightly higher (10%) than the  phase one. Fe1-xCrx thin films with 200 nm thicknesses were prepared by ion beam sputtering. For 0 < x ≤ 0. 28, the films present a ferromagnetic behavior, whereas paramagnetic spectra CEM are obtained for 0. 32 ≤ x< 0. 70. The ferromagnetic to paramagnetic transition (F/P) at room temperature appears at xc ~ 0. 30; this critical value depends on the preparation method. Finally, a very interesting parallel can be made concerning phase transformation for the equiatomic concentration between bulk and thin film alloys. Indeed, the starting and final magnetic states of the transformation are opposites. In the bulk alloys, the phase transformation starts from ferromagnetic bcc structure () and goes toward the paramagnetic tetragonal structure (), whereas in the films, a paramagnetic A15 structure () transforms in ferromagnetic bcc structure ()

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Widyanto, Bambang. "Oxydation à haute température de quelques alliages ferritiques : étude cinétique et morphologique." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD315.

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Abstract:

L'oxydation à haute température (950°C) d'aciers ferritiques Fe-Cr-Al a été étudiée. Les réactions ont été effectuées dans l'air, en conditions isothermes ou en cyclage thermique. Dans tous les cas, les alliages contenant des éléments actifs (Sr, Y, Ce, La, …) ont un comportement meilleur que ceux qui en sont exempts. Un polissage grossier semble plus favorable qu'une finition fine de la surface. Une préoxydation avant oxydation en cyclage thermique n'apporte pas d'amélioration particulière.

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Wang, Zuocheng. "Etude par couplage de méthodes spectroscopiques et électrochimiques des facteurs responsables de la stabilité de couches d'oxydes sur des alliages contenant du chrome et du molybdène." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEC036.

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Abstract:

Ce travail permet d'explorer les facteurs principaux de la stabilité des couches d'oxydes et les mécanismes de la corrosion par piqûre en combinant plusieurs méthodes. Un polycristal sera étudié dans un premier temps avant de passer sur un monocristal pour déterminer l'influence de l'orientation cristallographique This work will permit to explore the major factors for the stability of the oxide film and the mechanisms of pitting corrosion by combining several methods. A poly crystal will be studied before a single crystal to determine the influence of the crystallographic orientation

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Nicaise, Grégory. "Sensibilité de l'acier martensitique Z10CDNbV9-1 à la fragilisation par les métaux liquides." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-179.pdf.

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Carron, Denis. "Caracterisation microstructurale de phases intermetalliques de type frank-kasper precipitant dans un acier inoxydable ferritique a haute teneur en chrome et en molybdene." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066039.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire a pour but la caracterisation microstructurale de phases intermetalliques precipitant dans un acier ferritique a haute teneur en chrome et en molybdene. Les diagrammes de diffraction electronique de ces precipites montrent, selon certaines orientations, une pseudo-symetrie quinaire. Apres une presentation generale du materiau et des techniques experimentales, l'etude de ces phases est abordee dans l'acier de depart, puis sur un materiau de meme composition que les precipites elabore par hypertrempe. Les images en microscopie electronique haute resolution obtenues dans l'acier font apparaitre la presence de nombreux domaines de taille nanometrique. Dans l'alliage rapidement solidifie, des phases de type frank-kasper (phases de laves, phase c) sont identifiees et leurs defauts caracterises en tant que defauts de sequence entre les colonnes de polyedres constitutifs des structures. Certaines zones des echantillons, identiques a celles observees dans l'acier, sont caracterisees par la multiplicite des defauts et l'intercroissance de differentes structures. En diffraction la periodicite caracteristique des structures de base disparait alors progressivement. La grande variete des phases observees permet d'etablir une correlation microstructure/diffraction. La pseudo-symetrie quinaire de certains diagrammes est effectivement liee a la presence de nombreux defauts separant des domaines structuraux de faible extension spatiale, voire de zone fortement desordonnee ou l'on ne reconnait plus ces domaines. Un modele justifiant les observations, dans l'acier et l'alliage hypertrempe, est alors propose sur la base d'une discussion se rapportant a la symetrie du motif et aux connexions des colonnes de polyedres dans la structure

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Nogning, Kamta Philémon. "Recherche d’un critère de sensibilité au fluage et à la relaxation par indentation de divers aciers au chrome." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10147/document.

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Abstract:

Le comportement en fluage et à la relaxation d’aciers au chrome est étudié par indentation instrumentée, ce qui permet de solliciter le matériau dans des conditions de chargement proches de celles des essais classiques. L’objectif principal n’est pas ici de se substituer à eux mais de proposer un classement des matériaux selon leur sensibilité en fluage / relaxation par indentation.Pour cela, nous déterminons, d’abord à température ambiante, les conditions optimales d’indentation en termes de temps de maintien, de charge de maintien, de vitesse de chargement et de forme de l’indenteur. La méthodologie proposée est appliquée ensuite à plus hautes températures jusqu’à 400 °C (limitation de l’instrument). A température ambiante, le coefficient de sensibilité à la contrainte obtenu correspond à la valeur extrapolée à température ambiante des données obtenues par fluage classique à hautes températures. Malheureusement, cette corrélation n’est pas vérifiée par indentation à chaud probablement à cause de la dérive thermique subie par l’instrument. Le comportement en relaxation par indentation a également été étudié à température ambiante. Nous proposons deux méthodes analytiques permettant de déterminer le coefficient d’homothétie défini dans la théorie de Hart. L’inverse de ce coefficient, déduit de la relaxation par indentation, est comparable au coefficient de sensibilité à la contrainte déterminé par fluage, ce qui permet de comparer les deux modes de sollicitation. Malgré les difficultés expérimentales rencontrées, nous proposons un classement des matériaux selon leur sensibilité au fluage The creep and relaxation behaviors of based-chromium steels are studied by instrumented indentation, which allows the application of loading conditions close to those of conventional tests to the material. The main objective here is not to substitute the classical tests by the indentation one, but to give a classification of materials according to their sensitivity in creep/relaxation by indentation.For that, we first determine at room temperature the optimum conditions of indentation in terms of holding time, indentation loading, the unloading and loading rates and indenter shape. The proposed methodology is afterwards applied at higher temperatures below 400 °C due to instrument limitation. At room temperature, we obtained the stress sensitivity exponent that corresponds to the extrapolated value at ambient temperature of data obtained by classical creep tests performed at high temperatures. Unfortunately, this correlation is not obtained by indentation at higher temperatures probably due to thermal drift of the instrument. We have also studied at room temperature the behavior in relaxation by indentation. We propose two analytical methods for determining the coefficient of scale defined in Hart's theory. The interest of this coefficient inferred from the relaxation by indentation is that its inverse is comparable to the stress sensitivity exponent determined by indentation creep, which allows to compare these two modes of solicitation. Despite the experimental difficulties encountered, we propose a classification of the tested materials according to their creep sensitivity

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Jiang, Yunhua. "Influence de la microstructure initiale des aciers sur les résultats de leurs traitements thermiques superficiels par laser de puissance : application aux aciers 27CD4, 42CD4 et XC42." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0129.

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Abstract:

Influence de la microstructure initiale des aciers sur les résultats de leurs traitements thermiques superficiels par laser de puissance: application aux aciers 27CD4 et XC42. La présente étude concerne les traitements de surface par laser de puissance et plus particulièrement l'influence sur les résultats de traitements, de la structure initiale. Les matériaux étudiés sont les aciers 27CD4, 42CD4 et XC42 avec les différentes structures initiales. Ces aciers sont très utilisés dont un durcissement superficiel réalisé par irradiation au laser pourrait être bénéfique pour la résistance à l'usure et à la fatigue. Le traitement par laser est réalisé sur les éprouvettes rectangulaires, dont la surface à traiter est préalablement sablée. Après le traitement par laser, la zone traitée est caractérisée par l'observation des structures, la mesure de la microdureté et de la rugosité de la surface obtenue. Le champ thermique du traitement de surface est modélisé a partir d'une solution analytique tridimensionnelle (une solution numérique présentée en annexe confirme les résultats de la solution analytique). La confrontation des résultats théoriques expérimentaux permet de montrer que: il existe une relation entre la profondeur durcie et les paramètres de réglage du laser; la modélisation du champ thermique permet de calculer les grandeurs non accessibles à la mesure directe: température maximale atteinte, durée de maintien, vitesse de refroidissement, distance de diffusion du carbone et du chrome et profondeur durcie; la superposition des courbes de la profondeur durcie mesurée et des courbes calculées par la modélisation précédente permet de déterminer indirectement le coefficient d'absorption; d'une manière analogue, la comparaison des distances de diffusion calculées et des distances de diffusion réelles a parcourir par les atomes permet de prévoir si la structure initiale sera homogénéisée par le traitement P.

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Becquerelle, Pascal. "Influence de la substitution partielle du chrome par l'aluminium, le silicium et les métaux de terres rares sur les propriétés d'un acier inoxydable ferritique." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375957993.

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Chenni, Bouzid. "Évaluation non destructive d'acier chromé par dispersion de vitesse d'ondes de Rayleigh." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10020.

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Caractérisation d'un système à une couche, composé d'un substrat d'acier 35 NC D16 revêtu d'une mince couche de chrome dopé au carbone. L'étude est faite par des mesures de dispersion de vitesse d'ondes acoustiques de type Rayleigh, dans la gamme de fréquence 1-30 MHz.

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Dugord, Étienne. "Étude du traitement thermochimique de chromisation : optimisation vis à vis de l'usure." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD823.

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L'étude des processus de chromisation d'un acier par cémentation en caisse (formation d'une couche de carbures M7C3 et M23C6) est à la fois expérimentale et théorique, par l'application d'une modélisation thermodynamique. Nos analyses quantitatives et nos diagrammes d'activité élémentaires mettent en évidence la force motrice de la diffusion en phase solide. Nos calculs d'équilibre montrent que les mécanismes de dépôt évoluent avec la composition du substrat. La monocouche de carbure M7C3 a été obtenue selon deux voies différentes. Le comportement tribologique de ces deux revêtements et du revêtement initial a été étudié sur tribomètre de laboratoire et sur banc d'essai industriel.

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Henry, Sandrine. "Influence de la vapeur d'eau sur l'oxydation à haute température du chrome et de quelques aciers inoxydables ferritiques." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0122.

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Abstract:

La vapeur d'eau est connue pour modifier le comportement a haute temperature de nombreux materiaux, en particulier des aciers inoxydables. Sa presence dans les atmospheres oxydantes se manifeste par une augmentation soudaine de leur vitesse d'oxydation correspondant a la formation d'oxydes de fer sur la surface. Le present travail vise a comprendre les mecanismes de cette perte de passivite suite a la nucleation et la croissance de ces oxydes. Les mecanismes de l'oxydation sont etudies par analyse thermogravimetrique puis caracterisation des couches d'oxyde formees. Ce travail presente tout d'abord l'oxydation a haute temperature du chrome pur, en tant que materiau modele, et l'influence de la vapeur d'eau sur le mecanisme de croissance de son oxyde cr 2o 3. Les aciers ferritiques choisis sont ensuite etudies au regard des resultats obtenus pour le chrome. Les differents mecanismes proposes dans la litterature pour expliquer l'oxydation catastrophique en presence de vapeur d'eau sont discutes, et un mecanisme original est propose, qui decrit bien les resultats experimentaux obtenus sur les deux systemes (chrome et acier). Celui-ci fait intervenir le transport des ions hydroxyde a travers la couche protectrice de cr 2o 3 et leur decomposition a l'interface metal/oxyde. Le role des elements d'alliage, chrome et silicium, de l'acier est enfin discute a la lumiere des mecanismes determines precedemment.

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Van, Duysen Jean-Claude. "Relations entre la microstructure et les propriétés mécaniques d'un acier ferritique au chrome-molybdène à basse teneur en carbone de type Z10 CDNbV 9-2." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37610569x.

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Wongpromrat, Wichitra. "Étude de la sublimation du chrome lors de l’oxydation haute température de l’alliage AISI 441 et recherche de solutions de protection." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAI070/document.

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Abstract:

Les aciers inoxydables ferritiques sont actuellement les meilleurs candidats pour répondre au cahier des charges des matériaux destinés aux interconnexions de piles à combustibles à oxyde solide (SOFC acronyme anglo-saxon pour Solid Oxide Fuel Cell). Cependant, du coté du compartiment cathodique de ces piles, le phénomène de sublimation du chrome à haute température conduit à des dégradations importantes, réduisant ainsi la durée de vie en service des SOFC. Les objectifs de ce travail de thèse sont (i) d'étudier le phénomène de sublimation du chrome sur l'acier inoxydable ferritique AISI 441 et (ii) de rechercher le ou les moyen(s) d'atténuer cette même sublimation. Sur le deuxième point, des méthodes de protection ont été mises en œuvre, en particulier avec le dépôt de films minces de spinelle Mn-Co obtenues via un procédé de galvanoplastie ou bien encore en procédant à des pré-oxydations des alliages dans des atmosphères contrôlées de type argon impur ou mélanges gazeux équimolaires CO / CO2 (250 ° C et 850 ° C, pour une durée totale de 3 h).Concernant l'étude de la sublimation du chrome, des essais d'oxydation simulant les conditions de service ont été conduites dans des mélanges gazeux : 5% de O2 dans H2O à 800 °C pendant 96 h. A vitesse de gaz oxydants faible, de 1 à 3 cm / s, la sublimation du chrome est limitée par un phénomène de diffusion dans la phase gazeuse de l'espèce volatile oxo-hydroxyde de chrome. A vitesse plus élevée, de 3 à 10 cm / s, la sublimation du chrome semble limitée par un phénomène interfacial. La vitesse de sublimation apparait indépendante de la rugosité de surface des échantillons, elle même variant selon la préparation des échantillons. Du point de vue de la caractérisation morphologique des couches d'oxydation thermiques obtenues, sur les surfaces de plus forte rugosité (surface industrielle), nous avons noté le développement de nodules riches en titane et en niobium avec une partie externe et une autre interne. Dans le substrat, des phases de lave de type Fe2Nb ont été observées le long des joints de grain métalliques.Dans une deuxième partie, la sublimation du chrome a été étudiée sur échantillons revêtus ou pré-oxydés. Les films minces de spinelle Mn-Co ne conduisent pas à l'abaissement de la vitesse de sublimation du chrome et sont donc pas protecteurs. L'adhérence de ces revêtements est de mauvaise qualité. Les couches présentent de nombreuses fissures. La pré-oxydation conduit quant à elle à une réduction considérable (jusqu'à un facteur 10) de la vitesse de sublimation du chrome (sauf dans le cas de la pré-oxydation dans l'argon à 850 °C). La formation d'un film riche en fer obtenu à basse température (250 °C) peut expliquer cette réduction par l'établissement d'une barrière de diffusion. Cette même réduction est cependant surprenante sur les films riches en chrome obtenus par pré-oxydation à 850 °C dans CO / CO2. Nous proposons dans ce travail une interprétation originale basée sur les différences de nature semi-conductrice des films de chromine formées à haute pression d'oxygène (proche de l'atmosphère) et identifiés comme étant de type p par rapport à ceux obtenus à basse pression (dans CO/CO2) qui sont connu pour être de type n. Après l'oxydation à haute température de 96 heures, tous les échantillons préalablement pré-oxydés ont été observés comme étant composés d'oxyde de chrome et d'un spinelle Mn-Cr.Au terme de ce travail de thèse, il peut être conclu que la pré-oxydation de l'alliage 441 à basse température (250 °C) dans l'argon ou le mélange CO/CO2 ou encore à plus haute température (850 °C) dans le mélange CO/CO2 sont des traitements qui conduisent à l'abaissement de la vitesse de sublimation du chrome et par voie de conséquence à l'amélioration de la tenue de cet alliage en condition d'oxydation dans le compartiment cathodique des SOFC Ferritic stainless steels are the most attractive materials that are able to fulfil SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) interconnect properties. However, in cathodic SOFC condition, Crvolatilisation from ferritic steels leads to degradations of interconnect and cathode materialsand shorter service lifetime of SOFC. The objectives of this work are (i) to study Crvolatilisation from AISI 441 ferritic stainless steel and (ii) to find the way out to suppress Crvolatilisation. The Cr volatilisation protective methods used in this work were coating withMn-Co spinel by an electroplating method and preoxidation in the condition of Ar or CO/CO2at either 250°C or 850°C, for 3 h. Cr volatilisation experiments were performed in 5%H2O inO2 at 800°C for 96 h. According to the results, it can be concluded that the preoxidation ofthe AISI 441 in Ar or CO/CO2 at low temperature (250°C) or in the CO/CO2 at a highertemperature (850°C) are treatments that lead to lowering the sublimation rate of the Cr andimprovement in the oxidation resistance of this alloy in the cathodic compartment of theSOFC

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BAHTAOUI, CHERKI. "Contribution a la modelisation du comportement thermique des composites chrome/aluminium et nickel/acier 1018 soumis a des flux lasers impulsionnels : les transferts de matiere induits." Paris, ENSAM, 1996. http://www.theses.fr/1996ENAM0002.

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Abstract:

Les lasers impulsionnels permettent a l'heure actuelle d'elaborer des alliages de surface a partir de structures metalliques composites. Cette etude est particulierement devolue a la modelisation des champs thermiques et des transports de matiere induits dans les systemes de type cr/al et ni/acier. Le principe consiste a porter a la fusion la couche de depot et une epaisseur contigue du substrat afin d'assurer une migration atomique bilaterale. Afin d'apprehender les transferts thermiques qui siegent dans les systemes depot/substrat, deux modeles ont ete etablis: l'un fonde sur le formalisme de laplace, l'autre mettant en uvre la methode des differences finies. Les modeles ainsi que les simulations qui en decoulent montrent la dependance directe de l'evolution temporelle de la temperature avec les parametres du tir laser (irradiance, temps d'interaction, profil temporel de l'impulsion). La prise en compte de la duree de la phase liquide qui decoule de ces diagrammes permet d'apprehender les profils de concentration a partir de la resolution de la deuxieme equation de fick. Toutefois, la prise en compte de la chaleur latente de fusion dans un modele numerique apporte les corrections aux resultats obtenus a partir des modeles lineaires. L'ensemble des simulations accredite l'idee d'utiliser des impulsions lasers de courtes durees pour realiser ces traitements de surface specifiques

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Boulanger, Loïc. "Influence du phosphore sur les défauts ponctuels dans un alliage austénitique." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112378.

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Collomb, Solenne. "Étude de l'endommagement en fluage d'assemblages soudés en acier martensitique à 9% Cr - Grade 91." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0219.

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Abstract:

L’objectif d’une meilleure efficience énergétique impose des conditions de service, de plus en plus drastiques, aux composants des centrales thermiques. Cette demande a conduit à l’utilisation de nuances d’aciers à 9-12% de chrome, comme le Grade 91, qui combinent les propriétés de la martensite avec un durcissement par solution solide et par précipitation. Ces nuances présentent des propriétés remarquables en fluage, mais un mode d’endommagement inhabituel au niveau des assemblages soudés (fissures internes générées dans la Zone Affectée Thermiquement, ZAT). Suivant les conditions de service (température-contrainte), les modes d’endommagement par fluage diffèrent, entraînant une localisation de la rupture spécifique. Dans les conditions industrielles (540 - 610°C), le Grade 91 présente un endommagement par cavitation, avec une rupture de type IV, localisée dans la ZAT, proche du métal de base. Différentes études apportent des éléments de réponses sur l’évolution microstructurale induite par le fluage, cependant aucune relation quantitative ne semble avoir été établie entre ces modifications et la durée de vie. Les liens entre l’évolution des contraintes et les modifications microstructurales, au cours du fluage restent mal élucidées. Le projet que nous menons avec l’Institut de Soudure (IS) est l’identification de l’origine et la compréhension de ce mode d’endommagement inhabituel afin de proposer un ou plusieurs facteurs de suivi du temps de vie résiduel d’une soudure. L’objectif a été de suivre, au cours du fluage, l’évolution de la microstructure et de l’endommagement dans le métal de base et dans la zone de faiblesse du joint soudé. Des essais de fluage interrompus à différents stades de la durée de vie, ont été réalisés sur des joints soudé, pour des paramètres d’essai menant à des endommagements similaires à ceux rencontrés en service. Les échantillons pré-flués ont été caractérisés in situ par diffraction en rayonnement synchrotron en fluage dans les mêmes conditions (contrainte-température), afin d’évaluer l’état des contraintes internes le long du joint soudé. Les échantillons ont ensuite été finement caractérisés par microscopie optique, micro-analyse et diffraction, notamment la microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET), la spectroscopie à rayons X (EDS), la diffraction des électrons en transmission (SAED) et rétrodiffusés (EBSD). La résistance mécanique des soudures a été suivie par des cartographies de micro-dureté The research of the best thermodynamic efficiency, with the decrease of CO2 emissions, imposes more and more drastic terms of use for the components of Thermal Power Stations. This demand led to the development of the new Grade 91 martensitic steels with 9-12% chromium, associates the usual properties of martensite with solid solution and precipitation hardening. This grade presents exceptional creep properties, but also an unusual damage mode at the welded joint (internal cracks generated in the HAZ - Heat Affected Zone -). Depending on the operating conditions (temperature - stress), the creep damage mode differ, resulting in a specific fracture location. Under industrial conditions (540 - 610 °C) Grade 91 has a cavitation damage mode with a type IV fracture, located in the HAZ, close to the base metal. While ormer studies analysed the microstructural evolution induced by creep, no quantitative relationship seems to have been established between these modifications and service life. However, the links between stress evolution and microstructural modifications during the creep test are not elucidated. The aim of this work carried out with the Institut de Soudure (IS) is to identify the origin and to understand this damage mode in order to propose one or more monitoring factors for follow the residual life time of a welded joint. The objective was to follow, during creep test, the evolution of stresses, microstructure and damage in the base metal and in the weakness zone of the welded joint. Creep tests on welded joints were carried out at a temperature and stress level leading to damage similar to the operating conditions and interrupted at different stages of the service life. The samples were then characterised in situ by diffraction in synchrotron radiation during creep under the same conditions (stress-temperature), to determine the distribution of internal stress along the welded joint. The samples were then investigated using microscopy, microanalysis and diffraction techniques, including scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), Energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron diffraction (SAED) and backscatter electron diffraction (EBSD). In addition, the welded joint mechanical properties were monitored by micro-hardness mapping

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Seidametova, Gulzar. "Formation of extrusion-intrusion in a martensitic steel studied by advanced microscopies." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10163.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est, d’une part, d’expliquer le mécanisme de formation d’extrusion-intrusion par fatigue oligocyclique à température ambiante à la surface d’un acier martensitique à 12% de chrome et, d’autre part, de définir le rôle des différentes interfaces de la microstructure sur la formation des extrusions et des intrusions. L'analyse en microscope à force atomique de la surface de l'échantillon après chaque interruption de l’essai de fatigue oligocyclique a révélé deux morphologies d'extrusions qui ont été appelées extrusions principales et extrusions secondaires. L’étude des évolutions microstructurales sous les marques de glissement à l’aide de la microscopie électronique à transmission a confirmé la localisation des extrusions principales à proximité des différentes interfaces de la structure martensitique ou des murs des cellules de dislocations, et prouvé la localisation des intrusions dans les interfaces elles-mêmes. Quant aux extrusions secondaires, leur localisation à l'intérieur des lattes a également été validée. L'ensemble des résultats confrontés au modèle de Polak a conduit à proposer un mécanisme de formation des extrusions et intrusions à la surface de l'acier martensitique hiérarchiquement organisé. Ainsi, les différents joints inhérents à la structure martensitique et les cellules de dislocation formées par fatigue jouent un rôle primordial dans la création des intrusions The objective of this work is to explain the mechanism of extrusion-intrusion pair formation in a 12%Cr martensitic steel during low cycle fatigue at room temperature in regards to the different interfaces creating the material complexity. The atomic force microscope analysis of the specimen surface after each interruption step of low cycle fatigue test revealed two different morphological types of extrusions that were named principal and secondary extrusions. The transmission electron microscope investigation of microstructural evolutions under the fatigue slip markings demonstrated the localization of principal extrusions in the vicinity of different martensitic boundaries as well as of fatigue dislocation cell walls, and the localization of intrusions in the boundaries or walls themselves. As for the secondary ones, their localization inside the laths was validated too. The ensemble of results together with the Polak’s model helped to propose the mechanism of formation of fatigue slip markings in the hierarchically organized martensitic steel. Thus, the existing different boundaries and the formed dislocation cells were found to play a definitive role in the creation of intrusions. As follows, the martensitic hierarchical interfaces and dislocation cell walls are considered to be a source of dislocations and at the same time a sink for vacancies

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Mougin, Julie. "Tenue mécanique de couches d'oxyde thermique générées sur le chrome et sur quelques aciers inoxydables ferritiques : étude des contraintes et de l'adhérence." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0059.

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Abstract:

Les couches d'oxyde thermique, a l'origine de la resistance a l'oxydation a haute temperature de nombreux materiaux, doivent rester continues et adherentes au substrat pour assurer sa protection en service. Le present travail vise a comprendre quels parametres influent de facon determinante sur la tenue mecanique de ces couches. Il porte sur les oxydes riches en chrome formes sur des aciers inoxydables ferritiques. Le comportement de l'oxyde de chrome cr 2o 3 forme sur le chrome pur est egalement analyse en tant que systeme modele. La tenue mecanique des films d'oxyde est analysee d'une part en terme de contraintes, qui peuvent endommager le film d'oxyde, et d'autre part en terme d'adherence du film sur son substrat. Ce travail presente tout d'abord les contraintes generees dans la couche d'oxyde au cours de sa croissance a haute temperature et lors du refroidissement du systeme. Les contraintes sont determinees par spectrometrie raman. L'adherence de l'oxyde sur son substrat est ensuite analysee. Un test de gonflement-decollement a ete developpe specifiquement afin de mesurer l'energie d'adherence oxyde-substrat. Le role des conditions d'oxydation, en particulier la nature de l'atmosphere oxydante, et des elements d'addition est mis en evidence et discute a la lumiere des observations experimentales.

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Alwan, Raad Aboud. "Analyse des évolutions structurales et du comportement mécanique d'un acier au chrome-nickel-molybdène à très bas carbone du type Z1CNDA 12-09-02, en fonction des traitements thermiques." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112002.

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Abstract:

Nous avons étudié le comportement structural d'un alliage inoxydable martensitique de composition : Fe-11,7 Cr-9,2 Ni-1,99 Mo-0,71 A1-0,34 Ti en fonction de différents cycles thermiques appliqués dans l'intervalle des températures comprises entre -160 et 1150°C. La cinétique de la transformation austénitique, ainsi que la fraction volumique d'austénite de réversion conservée à l'ambiante -lors de traitements isochrones ou isothermes- ont été caractérisées en fonction des conditions de traitement. L'étude du comportement de l'alliage au cours de revenus isothermes, a montré que cet alliage se durcit en trois stades, impliquant la formation de précipités différents ou d'amas avant que n'interviennent les phénomènes de survieillissement et la formation de l'austénite de réversion. Finalement, pour obtenir des propriétés mécaniques (Rm et R 0,002) intéressantes ainsi qu'une amélioration de A % et KCV' il s'est révélé souhaitable de procéder à des traitements de revenu à des températures comprises entre 525 et 550°C, pour lesquelles le gain de ductilité et de résilience est obtenu au détriment d'une légère diminution des caractéristiques de résistance We have studied the structural behavior of a stainless steel capable of age hardening, with a very low carbon content. The martensitic alloy concerned by this research has the following composition : Fe-11. 7 Cr-9. 2 Ni-1. 99 Mo-0. 71 Al-0. 34Ti. The thermal treatments have been undertaken in the temperature range of -160°C and 1150°C. The kinetics of the austenitic transformation and the volumic fraction of reversed austenite stabilizes at ambient temperature have been caracterized as a function of the treatment conditions (isothermal and/or isochronal). During isothermal tempering three stages of hardening may occure before the overaging phenomenon and the formation of reversed austenite. Finally, interesting mechanical properties (Rm and R0. 002) and the improvement of A % and KCV for this alloy, can be obtained when the tempering is performed in the range of 525-550°C, the increase in ductility and toughness being obtained to the detriment of a small decrease in mechanical proof

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Suarez, Fernandez Maribel. "Estudio del comportamiento ante la corrosión y desgaste de recubrimientos obtenidos por proyección térmica." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10120/document.

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Abstract:

Ce travail concerne l’étude de la corrosion et du frottement du revêtement CrNi-9,5%C déposé par projection thermique sur l’acier SAE 1010. Les études ont été réalisées sur les revêtements bruts de déposition et après traitements thermiques à l’argon dans une gamme de températures variant entre 600 et 900 °C. Il a été trouvé que le revêtement était principalement constitué de Cr3C2 et NiCr en rapport avec la température de traitement. Il a été montré que la réponse du matériau revêtu au cours d’essais potentio-dynamiques dans une solution à 3.5% NaCl dépend fortement de l’épaisseur du revêtement et de l’évolution de la microstructure au cours des traitements thermiques. Il a été ainsi montré que le traitement réalisé à 900oC sur le revêtement de 450 mm d’épaisseur permettait de réduire de 97% la densité de courant de corrosion. Cela résulte d’un phénomène de diffusion à l’état solide qui conduit à une meilleure cohésion inter-lamellaire empêchant la solution de corrosion de pénétrer. Le principal mécanisme de corrosion est galvanique et résulte de la différence remarquable entre les propriétés électrochimiques de la matrice et de celles des carbures existants dans le revêtement. Durant les essais de frottement sous une charge de 5 N du matériau revêtu contre une bille d’alumine, on observe un changement progressif du mécanisme de frottement passant d’adhésif/abrasif à abrasif, principalement, lorsque la température du traitement augmente. Toutefois, les constantes de frottement sont du même ordre de grandeur, environ 10-6 mm3/N.m, ce qui indique un comportement satisfaisant du point de vue tribologique The present work has been devoted to the study of the corrosion and wear behaviors of CrNi-9.5%C coatings deposited onto a SAE 1010 steel substrate by a vacuum plasma thermal spray process. The studies were carried out with the coatings both in the as-deposited condition and after heat treatment in argon, at temperatures varying between 600° to 900oC. It has been found that the coatings contained mainly Cr3C2 and NiCr, irrespective to the heat treatment temperature. It has been shown that the response of the coated systems during the potentio-dynamic tests in a 3.5% NaCl solution depends strongly, besides the coating thickness, on the microstructural coating evolution that occurs during heat treatment. It has been found that the heat treatment performed at 900oC, for the 450 mm coating thickness, allowed the reduction of approximately 97% of the corrosion current density, as a result of a solid-state diffusion phenomenon, which produced a higher lamellar cohesion, impeding the penetration of the corrosive solution. The main corrosion mechanism has been attributed to the galvanic corrosion phenomenon, as a consequence of the remarkable difference between the electrochemical properties of the matrix and those of the existing carbides in the coating. During the sliding tests, the coated systems rubbed against alumina under a 5 N normal load, indicated a progressive change in the mechanism, from a mixed adhesive and abrasive, to a predominant abrasive as the heat treatment temperature increases. However, the wear constants were found to be of the order of approximately of 10-6 mm3/N.m, indicating that a satisfactory behavior from the tribological point of view En el presente trabajo se estudio el comportamiento ante la corrosión y el desgaste de recubrimientos de CrNi9,5%C depositados sobre un acero SAE 1010 usando la técnica de proyección térmica de plasma al vacío (VPS). Los estudios se realizaron para los recubrimientos tanto en condición de cómo depositados como tratados térmicamente, en atmósfera de argón, a temperaturas de recocido de 600°, 800° y 900°C. Se encontró que el recubrimiento tiene Cr3C2 y NiCr como fases mayoritarias, independiente de la temperatura del tratamiento. La respuesta de los sistemas recubiertos durante los ensayos potencio-dinamicos en solución acuosa de 3.5% NaCl indicó una significativa dependencia tanto del espesor, como de los cambios microestructurales producidos en función de la temperatura de tratamiento térmico. Se determinó que el tratamiento térmico realizado a 900oC, para un recubrimiento de 450mm de espesor, ha permitido una reducción de aproximadamente un 97% del valor de la densidad de corriente, como resultado del aumento en la cohesión interlamelar obtenida debido al fenómeno de difusión en estado sólido, lo cual impide la penetración de la solución agresiva. En este caso, el mecanismo principal de daño se debe al proceso de corrosión galvánica, como consecuencia a la diferencia apreciable existente entre la naturaleza electroquímica de la matriz de Ni con respecto a los carburos. La respuesta del sistema recubierto contra alumina durante los ensayos de desgaste deslizante bajo 5N de carga normal indica que tiene lugar un cambio progresivo del mecanismo combinado de desgaste adhesivo y abrasivo hacia un mecanismo mayormente abrasivo, a medida que la temperatura del tratamiento termico aumenta. Sin embargo, las constantes de desgaste determinadas para todos los ensayos llevados a cabo se encontraron del orden de 10-6 mm3/N.m, indicando un comportamiento satisfactorio desde el punto de vista tribologico

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Poiré, Cécile. "Phénomènes de corrosion dans l’industrie sucrière : comportement de l’acier inoxydable à 17% de chrome dans les évaporateurs." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPD035.

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Abstract:

Dans l’industrie de la betterave à sucre, les plus importants phénomènes de corrosion se produisent à l’étape d’évaporation du jus sucré. Les évaporateurs sont formés d’un faisceau tubulaire dans lequel circulent les jus sucrés. Sur les tubes en acier inoxydable contenant 17 % de chrome, les phénomènes de corrosion se traduisent par la présence de cavernes qui entraînent alors le percement des tubes. Des examens micrographiques ont montré que ces cavernes se forment sous une couche superficielle fissurée n’existant que sur la face interne des tubes. La nature de cette couche a été déterminée grâce à la mise en œuvre des méthodes d’analyse suivantes : spectrométrie X dispersive en énergie, spectroscopie à décharge luminescente, spectroscopie de photo-électrons, diffraction électronique, spectroscopie d’absorption en infra-rouge ; cette couche est constituée essentiellement d’hydroxyde de chrome à l’état amorphe. Des essais réalisés in situ ont révélés que celle-ci se forme sur l’acier inoxydable au contact des milieux sucrés pendant la fabrication. Sa formation peut s’expliquer par la présence simultanée dans les jus de nombreux composés (chlorures, sulfates, phosphates, tartrates, oxalates, citrates et ammoniac). Le comportement électrochimique de la couche dans les jus sucrés a ensuite été comparé avec celui de l’acier inoxydable. Les résultats ont permis de préciser le mécanisme d’amorçage de la corrosion caverneuse de l’acier inoxydable et de proposer différents moyens de prévention contre cette forme de corrosion.

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Lemaître, Christian. "Mécanismes d'inhibition de la corrosion localisée en milieu chlorure des aciers inoxydables : rôle de l'ion chromate en corrosion par piqûres." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPE088.

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Abstract:

Les ions chlorure sont des agents de la corrosion localisée des aciers inoxydables : leur présence peut notamment conduire à la formation de piqûres. Ce phénomène peut être combattu à l'aide d'inhibiteurs de corrosion, comme l'ion chromate. Selon une méthode statistique, deux paramètres ont été étudiés : la vitesse de germination de piqûres gE et le taux d'inhibition. Deux domaines de concentrations ont été mis en évidence, où les mécanismes sont différents. Les courbes de polarisation et les diagrammes d'impédance ont été tracés dans les mêmes conditions. Des analyses spectroscopiques de surface (SDL et ESCA/XPS) ont aussi été pratiquées. De l'ensemble des résultats obtenus, il ressort que dans l'un des domaines de concentrations, pour lequel on a <99%, les relations expérimentales observées correspondent à des isothermes d'adsorption. Un mécanisme d'adsorption compétitive entre les ions chlorure et les ions dichromate acide qui se retrouvent a l'interface film passif/solution a pu être proposé. Dans l'autre domaine (>99%), ces isothermes ne sont plus respectées, mais le film atteint une épaisseur maximale. Le mécanisme est alors régulé par un processus diffusionnel. Ces travaux ont permis de montrer tout l'intérêt de l'utilisation d'une méthode statistique pour étudier le renforcement par des inhibiteurs du film passif des aciers inoxydables. Outre l'intérêt concernant l'emploi de ces inhibiteurs, ces derniers constituent un moyen d'étude fructueux des propriétés du film passif.

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Emo, Jonathan. "Etude expérimentale et par simulation Monte Carlo des transformations de phase dans la ferrite des aciers austéno-ferritiques et de leurs alliages modèles." Rouen, 2014. http://www.theses.fr/2014ROUES054.

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Les aciers inoxydables austéno-ferritiques constituants les coudes moulés du circuit primaire des centrales nucléaires de deuxième génération, vieillissent aux températures de service (285°C-323°C). Ceci se traduit par une augmentation de leur dureté et une baisse de leur résilience. L’évolution de ces propriétés est attribuée aux transformations de phases qui opèrent dans la ferrite. S'il est admis que la composition de l’acier influe sur l’évolution de ces propriétés (les aciers moins riches en Ni et Mo sont moins sensibles au vieillissement), l’origine de ces différences n’est pas clairement identifiée. Dans cette étude, la cinétique des transformations de phase de la ferrite d'un acier austéno-ferritique pauvre en Mo et Ni ainsi que de celle d'alliages modèles duplex de composition ciblée a été étudiée par sonde atomique. Ces études ont permis de montrer que : i) l'intensité de la précipitation de la phase G est plus faible et la cinétique de la décomposition spinodale plus lente pour l'acier pauvre en Ni et Mo que pour des aciers riches en Mo et Ni analysés dans le cadre de travaux antérieurs, ii) la synergie entre décomposition spinodale et phase G est également observée dans cet acier, iii) le Mo n’a pas d’influence sur les premiers stades de précipitation de la phase G, iv) le mécanisme de précipitation de la phase G a lieu en au moins deux étapes, v) lorsque la densité de phase G est faible, le durcissement est contrôlé par l'amplitude et la longueur d'onde de la décomposition spinodale et vi) le rôle de la phase G sur le durcissement n'est peut-être pas si négligeable qu'on pouvait le supposer lorsque la densité est importante. Un modèle en simulation Monte Carlo cinétique a également été développé pour expliquer la synergie qui observée expérimentalement entre la décomposition spinodale et la précipitation de phase G. Ce modèle a permis de montrer que la coalescence des particules de phase G procède via la diffusion le long des interfaces α/α' et non par diffusion en volume Duplex stainless steels used in primary circuit of 2nd generation nuclear power plant endure thermal ageing at service temperatures (285°C-323°C). This leads to an increase of their hardness and to a decrease of their Charpy toughness. The evolution of these properties is due to the phase transformations which occur in ferrite. Even if it is well known that the steel composition plays a role on the mechanical properties evolution (steels with low Ni and Mo contents are less sensitive to thermal ageing), the origin of this difference of behaviour has not been clearly identified yet. In this study, the kinetics of the phase transformations in the ferrite of a duplex stainless steel with low Ni and Mo contents and duplex model alloys with specific compositions have been studied by atom probe tomography. This work showed that: i) G phase precipitation is less intense and the kinetic of the spinodal decomposition is slower for this steel than for steels with higher Ni and Mo contents, ii) the synergy between spinodal decomposition and G phase precipitation is also observed in this steel, iii) the Mo does not affect the early stages of the G phase precipitation, iv) the formation mechanism of G phase precipitates is at least a two steps mechanism, v) when the number density of G phase precipitates is low, hardening is mainly controlled by the amplitude and the mean wavelength of the spinodal decomposition, vi) when the number density of G phase precipitates is high, the hardening due to G phase precipitates may not be negligible. A kinetic Monte Carlo model has been developed to explain the synergy observed experimentally between the spinodal decomposition and the G phase precipitation. This model allowed us to show that the coarsening of G phase precipitates is driven by a diffusion mechanism along α/α’ interfaces, and not by a bulk diffusion mechanism

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Novy, Stéphane. "Mécanismes de vieillissement à très longue échéance des aciers inoxydables austénoferritiques." Rouen, 2009. http://www.theses.fr/2009ROUES039.

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Abstract:

Comprendre l'origine de la fragilisation des aciers austéno-ferritiques utilisés dans les coudes moulés des circuits primaires des centrales nucléaires est une étape clé pour l'anticipation de leur vieillissement. Cette prédiction nécessite une caractérisation et une compréhension du mécanisme de transformation de phase à l'origine de ce constat : la décomposition de la ferrite. Ainsi, de façon duale, des ferrites d'aciers vieillis plus de 20 ans, sur site ou en laboratoire ainsi qu'à différentes températures, ont été analysées par sonde atomique tomographique et un travail de simulation de la décomposition de la ferrite d'alliages modèles Fe-Cr a été initié. Afin de valider les paramètres utilisés en simulation Monte Carlo, une étude expérimentale de la démixtion d'un alliage Fe–20 % at. Cr vieilli à 500°C a été réalisée. Cette étude expérimentale a montré qu'un régime de germination non classique (GNC) intervient dans cet alliage. La simulation de la décomposition de la ferrite dans le même alliage, vieilli à la même température, n'a pas révélé l'enrichissement progressif des précipités de phase α' caractéristique de la GNC. L'étude d'aciers vieillis plus de 20 ans a permis de confirmer que les aciers vieillis en laboratoire sont représentatifs de ceux vieillis sur site (pour T < 350°C), que la phase G (précipitation intermétallique à l'interface des phases α/α') n'influence pas la fragilisation de la ferrite et que la différence de traitement thermomécanique n'est pas déterminante quant à l'écart de décomposition observé dans ces aciers Embrittlement study of duplex stainless steels is a very important in order to predict the lifetime of primary circuits of nuclear power plant. Ferrite steels aged over 20 years, on-site, in laboratory and at different temperatures was analyzed by tomographic probe atom to assess the trend of aging of these materials with very long times. A more prospective work was also carried out, the aim was to model the decomposition of ferrite from austenitic-ferritic steels. The simulation of the decomposition of these steels are very complex, we initiated preliminary work in modelling the Fe-Cr alloys, because the decomposition of Fe and Cr in these steels is the main cause of their fragility. To validate the parameters used in simulation, an experimental study of the decomposition of an alloy Fe-20% at. Cr aged at 500 ° C was performed. This experimental study has shown that a non-classical germination (NCG) is involved in this alloy. The performed simulations on the same alloy at the same temperature, did not reproduce the progressive enrichment of precipitated phase α' (characteristic of NCG). The study of steels, aged over 20 years, has confirmed that the steel aged in laboratory are representative to steel aged in site ( T <350 ° C). Moreover, it has been shown that the Gphase (intermetallic precipitation at the interface α/α' phases) does not influence the embrittlement of the ferrite and the difference of thermo-mechanical treatment is not determinant of the variance decomposition observed in these steels

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Seidametova, Gulzar. "Formation of extrusion-intrusion in a martensitic steel studied by advanced microscopies." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10163/document.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est, d’une part, d’expliquer le mécanisme de formation d’extrusion-intrusion par fatigue oligocyclique à température ambiante à la surface d’un acier martensitique à 12% de chrome et, d’autre part, de définir le rôle des différentes interfaces de la microstructure sur la formation des extrusions et des intrusions. L'analyse en microscope à force atomique de la surface de l'échantillon après chaque interruption de l’essai de fatigue oligocyclique a révélé deux morphologies d'extrusions qui ont été appelées extrusions principales et extrusions secondaires. L’étude des évolutions microstructurales sous les marques de glissement à l’aide de la microscopie électronique à transmission a confirmé la localisation des extrusions principales à proximité des différentes interfaces de la structure martensitique ou des murs des cellules de dislocations, et prouvé la localisation des intrusions dans les interfaces elles-mêmes. Quant aux extrusions secondaires, leur localisation à l'intérieur des lattes a également été validée. L'ensemble des résultats confrontés au modèle de Polak a conduit à proposer un mécanisme de formation des extrusions et intrusions à la surface de l'acier martensitique hiérarchiquement organisé. Ainsi, les différents joints inhérents à la structure martensitique et les cellules de dislocation formées par fatigue jouent un rôle primordial dans la création des intrusions The objective of this work is to explain the mechanism of extrusion-intrusion pair formation in a 12%Cr martensitic steel during low cycle fatigue at room temperature in regards to the different interfaces creating the material complexity. The atomic force microscope analysis of the specimen surface after each interruption step of low cycle fatigue test revealed two different morphological types of extrusions that were named principal and secondary extrusions. The transmission electron microscope investigation of microstructural evolutions under the fatigue slip markings demonstrated the localization of principal extrusions in the vicinity of different martensitic boundaries as well as of fatigue dislocation cell walls, and the localization of intrusions in the boundaries or walls themselves. As for the secondary ones, their localization inside the laths was validated too. The ensemble of results together with the Polak’s model helped to propose the mechanism of formation of fatigue slip markings in the hierarchically organized martensitic steel. Thus, the existing different boundaries and the formed dislocation cells were found to play a definitive role in the creation of intrusions. As follows, the martensitic hierarchical interfaces and dislocation cell walls are considered to be a source of dislocations and at the same time a sink for vacancies

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Dissertations / Theses on the topic 'Acier au chrome'

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