Étude microstructurale de la zone affectée par la chaleur via une simulation numérique/physique couplée dans des aciers inoxydables superduplex soudés

Les aciers inoxydables superduplex (SDSS) sont connus pour leur combinaison de bonnes propriétés mécaniques et d'excellente résistance à la corrosion, rendue possible par l'équilibre microstructural entre l'austénite et la ferrite ainsi qu'une quantité d'éléments d'alliage. Leur application dans les composants soudés est cependant limitée par la possibilité de précipitation de phases intermétalliques et de déséquilibre microstructural, ce qui peut nuire à leurs propriétés, en particulier dans la zone affectée par la chaleur (HAZ). Ce travail introduit une méthodologie qui repose simultanément sur des simulations physiques et numériques pour étudier la HAZ dans un SDSS UNS S32750. Les dimensions de la zone de fusion et des cycles thermiques ont été calibrées pour un modèle numérique à l'aide d'essais de soudage préliminaires. Les cycles simulés numériquement pour chaque entrée de chaleur (HI) ont été reproduits physiquement dans un simulateur Gleeble®, et les échantillons traités thermiquement ont été caractérisés et comparés à des spécimens réels soudés en utilisant les mêmes paramètres. Les courbes thermiques résultant des simulations numériques ont été reproduites avec succès par le Gleeble®, indiquant une application adéquate de la HI souhaitée. Les résultats de dureté et microstructuraux des spécimens simulés et soudés se sont également révélés assez similaires. Par conséquent, la méthodologie proposée s'est montrée adéquate non seulement pour l'étude des aciers inoxydables duplex, mais aussi pour des matériaux ayant des propriétés thermiques et mécaniques similaires, y compris l'extrapolation des paramètres de soudage.