Interactions entre la formation de l’austénite, la précipitation des carbures et la re-transformation de l’austénite lors du traitement thermique de pièces forgées de grande taille : influence de la déformation préalable et de la microstructure initiale

Le traitement thermique de grandes pièces forgées en acier présente des défis scientifiques et industriels importants en raison des historiques thermiques complexes et des microstructures hétérogènes générées lors du forgeage libre. Plusieurs cycles de réchauffage dans le domaine austénitique sont nécessaires pour adoucir le matériau, tandis que la déformation se produit dans des conditions fortement non isothermes et non stationnaires. Par conséquent, les diagrammes isothermes conventionnels Température–Temps–Transformation (TTT) ne sont pas suffisants pour décrire l’évolution des phases, et des diagrammes de transformation en refroidissement continu (CCT) intégrant l’influence de la déformation préalable sont requis. De telles données sont actuellement absentes de la littérature.

Ce projet de doctorat vise à développer des modèles CCT dépendants de la déformation pour les aciers forgés de grande taille, en tenant compte des interactions entre la formation de l’austénite, la précipitation des carbures et la re-transformation de l’austénite au cours du traitement thermique. La recherche portera sur les forts gradients de taille de grain, de distribution des phases et de particules de seconde phase existant entre la surface et le cœur des grandes pièces. Les travaux expérimentaux seront réalisés à l’aide d’un dilatomètre haute résolution, sous conditions déformées et non déformées, combinés à des simulations thermodynamiques et à une caractérisation microstructurale avancée par microscopie. Les résultats expérimentaux seront intégrés dans un modèle numérique physiquement fondé capable de prédire la microstructure finale et la distribution de dureté après trempe et revenu. Ce modèle constituera une donnée d’entrée clé pour l’optimisation des simulations industrielles de forgeage libre et de traitement thermique.