Soutenance de thèse : Alexandre MATHEVON

Characterization and modelling of microstructural evolutions and mechanical properties during the thermal treatment of Dual-Phase steels

Doctorant : Alexandre MATHEVON

Laboratoire INSA : Mateis

Ecole doctorale :  ED34 : Matériaux de Lyon

L’objectif de cette thèse était de contribuer au développement et à la compréhension des phénomènes physiques pilotant les évolutions microstructurales et les propriétés mécaniques d’aciers Dual-Phase. Dans un souci d’utilisation sur des lignes de production industrielles, le développement d’outils numérique à champ moyen à base physique a été retenu, utilisable pour une large gamme de composition chimique et de paramètres du cycle thermique. Une calibration des modèles sur des aciers ternaires issus de coulées de laboratoire a été effectué avant leur validation sur deux nuances industrielles.
Un modèle de prédiction des cinétiques de recristallisation (MiReX) a été développé basé sur la composition chimique, le taux de réduction par laminage à froid et leur état de précipitation prédit à l’aide d’un couplage avec un logiciel de prédiction des cinétiques de précipitation (Preciso).
Un modèle pour la transformation de phase entre ferrite et austénite, basé sur la minimisation de l’énergie globale du système (GEM), a été proposé pour des traitements isothermes et anisothermes. Il reproduit les cinétiques de formation d’austénite sur un cycle thermique industriel comprenant une rampe de chauffe et un maintien pour des systèmes quaternaires en prenant en compte la dissolution de la cémentite.
Un modèle de prédiction de la température de début transformation martensitique a été également mis au point pour des aciers bi-phasés, en prenant en compte la taille de grains austénitiques et l’enrichissement en carbone et manganèse au niveau de l’interface.
Pour finir une nouvelle loi d’interaction à partir d’observations lors d’un essai de traction ex- situ a permis l’amélioration d’un modèle de prédiction des propriétés mécaniques des aciers DP. Une prise en compte de l’étape de revenu de la martensite sur les propriétés mécaniques des aciers DP a été proposée après l’analyse des mécanismes métallurgiques mis en jeu lors du revenu par mesures de pouvoir thermoélectrique et dureté.