Aciers Haute Résistance : Exemple de l’Industrie Automobile • Introduction – Problèmatique de l’allègement des véhicules • Système Fe - Mn - Aciers à forte teneur en Manganèse - De nouveaux renforts : Maclage et Transfo. γ(CFC)→ε (HCP) - Energie de Faute d’Empilement (EFE) dans Fe- Mn- X - Qu’est-il préférable? Maclage ou Transfo. γ→ε? - Autre solution : Traitements Thermomécaniques – Matériaux « Dual Phase » à grains ultrafins • Conclusions : Autres problèmes à résoudre Le fer dans tous ses états – CNRS 3-4 décembre 2015 A. Pineau 1
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Aciers Haute Résistance : Exemple de l’Industrie Automobile
• Introduction – Problèmatique de l’allègement des véhicules
• Système Fe - Mn - Aciers à forte teneur en Manganèse
- De nouveaux renforts : Maclage et Transfo. γ(CFC)→ε (HCP) - Energie de Faute d’Empilement (EFE) dans Fe- Mn- X - Qu’est-il préférable? Maclage ou Transfo. γ→ε? - Autre solution : Traitements Thermomécaniques – Matériaux « Dual Phase » à grains ultrafins • Conclusions : Autres problèmes à résoudre
Le fer dans tous ses états – CNRS 3-4 décembre 2015 A. Pineau 1
Matlock et al., JESTECK, 2012
Le fer dans tous ses états – CNRS 3-4 décembre 2015 A. Pineau 2
Mise en forme : Expansion Hydraulique à 100°C - Utilisation basse θ
EFE20°C ~ 10 mJ/m2
d EFE/ dT ~ 0,01 mJ/m2/K
ES= - 100°C
A
10 20 30 40 50 60
500
1000
1500
2000
ε
σ (MPa)
%
Acier Fe- 20Mn – Cr- 0,50C (Frettes amagnétiques) Auto blocage des macles ou phase ε par macles préinduites
20% à 100°C
Même zone + 2% à – 50°C
macle
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Etat prédéformé 30%, 100°C
Etat initial %
INFLUENCE PREDEFORMATION SUR TRANSFORMATIONS ET DUCTILITE
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A
Etat initial
Etat prédéformé 30%, 100°C
% Amélioration de la résistance et de la ductilité à basse
température
Aciers Haute Résistance : Besoins de l’Industrie Automobile
• Introduction – Position du Problème
• Système Fe - Mn - Aciers à forte teneur en Manganèse
- De nouveaux renforts : Maclage et Transfo. γ(CFC)→ε (HCP) - Energie de Faute d’Empilement (EFE) dans Fe- Mn- X - Qu’est-il préférable? Maclage ou Transfo. γ→ε? - Autre solution : Traitements Thermomécaniques – Matériaux « Dual Phase » à grains ultrafins • Conclusions : Autres solutions et problèmes à résoudre
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AUTRE Solution Récente: (2011-2013) ACIERS BIPHASES A GRAIN ULTRAFIN TWIP/TRIP - COMMENT MIEUX FAIRE?
Structure Duplex ( Ferrite- Austénite et/ou Martensite- Austénite) et + Faible Teneur en Mn
Solution explorée récemment ( H. Bhadeshia, et al. Acta Mater 2015) 0,08C- 10,6 Mn- 0,36 Si – 0,07V- 0,28Mo et B. De Cooman et al, Metall Mater, 45A, 2014:6039- 0,3C- 10Mn- 3 Al 2Si)
xxxxxxxxx Tem
péra
ture
Temps
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550°C LA Steel 610°C SA Steel
a) Phase map showing ferrite (red) and austenite (blue); d) EDXS Mn/(MnKα/(MnKα+FeKα) peak ratio mapping
Steel 10% Mn
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Yen, Bhadeshia, Acta Mater, 2015
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C Mn
Acier 10% Mn
α γ α γ
Yen, Bhadeshia, Acta Mater, 2015
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Comment Mieux Faire?
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AUTRES PROBLEMES A L’ ETUDE
- COMPORTEMENT : Dynamic Strain Aging
- ASSEMBLAGE : Soudabilité
- PROTECTION : Galvanisation
- FRAGILISATION PAR HYDROGENE : Corrosion simple et corrosion sous contrainte
Changement nature oxyde superficiel : Addition Al et Si Réduction perméation (S-M Lee, I-J Park, J-G Jung, Y-K Lee , 2016 )