Effets de l'alliage de silicium et d'aluminium sur la transformation de phase et l'évolution de la microstructure dans l'acier Fe–0.2C–2.5Mn : perspectives des diagrammes de transformation par refroidissement continu et de temps-température-transformation

L'impact du silicium et de l'aluminium sur le comportement de transformation de phase, en particulier la bainite, et l'évolution de la microstructure dans l'acier Fe–0.2C–2.5Mn est présenté. Les diagrammes de transformation par refroidissement continu (CCT) et de temps-température-transformation (TTT) sont déterminés expérimentalement. Une formule empirique étendue à l'aluminium est introduite pour estimer la température de départ de la martensite (M s) avec une évaluation approfondie des formules existantes. Les résultats montrent que l'aluminium augmente significativement M s et a une influence plus forte sur la promotion des microstructures ferritiques que le silicium. Pendant le refroidissement continu, aux côtés de la bainite, la formation de structures Widmanstätten est induite dans l'acier allié à l'aluminium à des taux de refroidissement plus élevés en raison de l'augmentation de la taille des grains d'austénite précédents. Le silicium décélère la cinétique de transformation de la bainite en renforçant la stabilité chimique de l'austénite grâce à un enrichissement en carbone via la prévention de la précipitation de carbure et en renforçant l'austénite contre la transformation de phase par déplacement via le durcissement par solution solide. Bien que l'aluminium ait des effets similaires, le temps d'incubation est raccourci pendant le traitement isotherme en raison de la force motrice accrue, qui compense largement les effets de retard. Une microstructure bainitique sans carbure plus fine est obtenue dans l'acier allié à l'aluminium avec une formation de martensite d'austénite retenue (RA) en forme de film plus prononcée et un meilleur enrichissement en carbone, améliorant la stabilité de la RA et supprimant la formation d'îlots martensite-austénite. Enfin, avec la formule proposée, une approximation précise de M s expérimental est réalisée.