Etude par mesure du bruit Barkhausen de la microstructure et de l ...

Chapitre 1 – Les aciers multiphasés pour tôle automobile
compromis quantité – stabilité de l’austénite résiduelle. Tomita et al. [58] relèvent un effet TRIP
(observation des courbes de traction) inférieur pour des modalités présentant une austénite moins
riche en C, et ceci malgré une proportion d’austénite résiduelle supérieure aux autres modalités.
Par ailleurs, la morphologie et la répartition des îlots d’austénite résiduelle jouent aussi un rôle
important dans sa stabilité. Selon les travaux de Timokhina et al. [59], l’austénite contenue dans
des îlots de taille importante contient globalement un taux de C relativement faible alors que les
îlots de plus petite taille, généralement localisé entre les lattes de ferrite bainitique, sont constitués
d’austénite plus chargée et donc plus stable. Ainsi, sous l’action d’une sollicitation mécanique,
l’austénite peu chargée des gros îlots est déstabilisée et se transforme en martensite dès les faibles
taux de déformation. Par contre, pour l’austénite résiduelle présente entre les lattes de ferrite
bainitique, la transformation martensitique a lieu pour des taux de déformation supérieurs. En
effet, celle-ci présente une plus grande stabilité chimique (taux de C) et physique (proximité des
lattes de ferrite bainitique).
Un autre phénomène contribue au renforcement de la stabilité de l’austénite résiduelle dans les
aciers TRIP : après transformation d’une partie de l’austénite résiduelle en martensite par
déformation plastique, l’austénite résiduelle persistante est alors sous compression hydrostatique
[25] [60]. Un état de contrainte hydrostatique engendre un abaissement de la température Ms
d’environ 10 °C pour 100 MPa.
3.4.2. Influence du mode de sollicitation
Les paramètres de sollicitation mécanique ont une influence sur l’effet TRIP. Selon l’état de
contrainte ou le mode de déformation, différents mécanismes de transformation de l’austénite
résiduelle peuvent apparaître dans un acier TRIP [57]. En effet, les propriétés mécaniques que Lee
et al. obtiennent en traction uniaxiale sont majoritairement dépendantes de la quantité d’austénite
résiduelle. Au contraire, les tests liés à l’étude de la formabilité sous contraintes biaxiales sont
largement déterminés par la stabilité de l’austénite résiduelle. La vitesse de déformation constitue
elle aussi un paramètre influent. En effet, dans le cadre de travaux portant sur des aciers ayant subi
des traitements équivalents à ceux appliqués industriellement aux aciers TRIP, Wei et al. [61]
montrent que plus la vitesse de déformation en traction est grande, plus la quantité d’austénite
résiduelle déstabilisée diminue. Naturellement, ces résultats ne peuvent pas s’appliquer au cas des
aciers TRIP industriels pour lesquels une quantité maximale d’austénite résiduelle doit être
déstabilisée lors d’un choc à grande vitesse, afin d’absorber un maximum d’énergie.
3.4.3. Influence de la transformation austénite/martensite sur la
microstructure existante
La transformation de l’austénite résiduelle en martensite s’accompagne d’une perturbation au sein
de la ferrite adjacente. En considérant la théorie de Hill basée sur l’expansion d’une cavité
sphérique dans un milieu infini [62], il est possible d’évaluer la taille de la zone ferritique
déformée (de rayon c autour de la particule de martensite) suite à la transformation de l’austénite
en martensite [63] :
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