thesis

Caractérisation mécanique et étude des mécanismes de vieillissement thermique et thermomécanique de l'acier inoxydable martensitique 15-5PH, soudé par faisceau d'électrons

Defense date:

Jan. 1, 2006

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Institution:

Toulouse, INPT

Disciplines:

Materials science and engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

In aircraft industry, 15-5PH precipitation hardening martensitic stainless steel is used to manufacture structural parts susceptible to thermal and thermomechanical ageing in service. The objective to the study is to characterize the mechanical properties of the electron beam welded steel after ageing. The microstructural investigations of the aged alloy allow to identify the mechanisms responsible for the degradation of the mechanical properties. The spinodal decomposition of the martensite is at the origin of the embrittlement. Ageing tests under applied stress tests have been performed to evaluate the effect of stress on the ageing kinetics and to identify the microstructural mechanisms involved. Finally, the level of understanding reached at the end of the study, allows to suggest corrective actions to avoid the detrimental effect of ageing.

Abstract FR:

L'acier inoxydable martensitique à durcissement structural 15-5PH est utilisé dans l'industrie aéronautique pour la fabrication d'éléments de structure qui peuvent être exposés à des vieillissements thermiques et thermomécaniques susceptibles de dégrader ses propriétés. L'objectif de cette étude est de caractériser les propriétés mécaniques de l'acier soudé par faisceau d'électrons et vieilli dans des conditions représentatives du fonctionnement réel des pièces. Les examens microstructuraux de la structure vieillie ont permis d'identifier les mécanismes responsables de la dégradation des propriétés mécaniques de l'acier. La décomposition spinodale de la martensite est à l'origine de la fragilisation observée. Des essais de vieillissement sous contrainte ont aussi été entrepris dans le but de mettre en évidence l'effet de ce paramètre sur le vieillissement. L'interprétation des résultats de cette étude permet d'envisager des solutions remédiant à ce problème.