Abstract FR:

Objectif de cette thèse : la caractérisation expérimentale et la modélisation de la dissolution de la cémentite eutectique dans les fontes GS par traitement thermique dans le domaine austénitique. Le support expérimental a été le couplage entre les études de l'évolution des phases (cémentite et graphite) et de la redistribution des éléments d'alliage. Il a été montré que les microségrégations qui se développent lors de la solidification conduisent à la formation de cémentite d'autant plus riche en éléments carburigènes que la fraction de la cémentite est faible. Durant l'étape de chauffage jusqu'à la température de traitement, la saturation en carbone de l'austénite conduit à une dissolution initialement rapide de la cémentite, voire à une rédissolution partielle du graphite. L'étude de la redistribution des éléments d'alliage a montré que lors de la dissolution de la cémentite, l'austénite issue de la graphitisation a une composition semblable à celle de la cémentite. L'évolution de la composition de l'austénité en contact avec la cémentite résiduelle correspond en particulier à une chute en Si qui est associée à un abaissement notable du potentiel chimique du carbone à cette interface et qui peut être renforcée par la présence de Cr et de Mn. La simulation de la décomposition de la cémentite a été réalisée en décrivant le flux de carbone en terme de potentiel chimique. Des conditions de redistribution à l'interface austénité-cémentite ont été définies qui prennent en compte l'évolution des éléments substitutionnels. Les prédictions réalisées, que ce soit pour l'étape initiale de saturation de la matrice austénitique ou pour l'évolution ultérieure de la graphitisation, sont en bon accord avec les mesures expérimentales.