Soutenance de thèse de Nikolaos MAVRIKAKIS - 18/12/2018 - Effet de la ségrégation sur la recristallisation et sur la croissance de grain dans des aciers pour l’automobile.

Mme Myriam DUMONT-NICOLAS 

Aix Marseille Université 

Directeur de thèse

M. Frédéric CHRISTIEN 

MINES Saint-Étienne,  

Rapporteur

M. Leo KESTENS 

University of Gent 

Rapporteur

Mme Nathalie BOZZOLO 

Centre de Mise en Forme des Matériaux (CEMEF) 

Examinateur

Mme Helena ZAPOLSKY 

University of Rouen 

Examinateur

M. Dominique MANGELINCK 

Aix Marseille Université 

Co-directeur de thèse

M. Wahib SAIKALY 

ArcelorMittal Global R&D 

Examinateur

ségrégation, recristallisation, sonde atomique

Cette thèse étudie l'effet de la ségrégation des solutés sur la formation de la texture de recristallisation dans les alliages ferritiques. En particulier, le rôle de l’addition d’étain dans les alliages modèles Fe-Si a été étudié lors de la restauration et de la recristallisation statique de matériaux déformés à froid. La diffraction d’électrons rétrodiffusés (EBSD) et la sonde atomique tomographique ont été utilisées pour étudier respectivement le développement de la texture et la ségrégation locale des atomes de soluté. Des mesures d’EBSD in situ révèlent que l'hétérogénéité de la déformation dans la microstructure laminée à froid est un facteur crucial pour l’évolution au cours du recuit ultérieur, en particulier dans les alliages ternaires Fe-Si-Sn. De plus, l’ajout d’étain s'est avéré avoir un effet profond sur la texture de recuit. Il a été montré que Sn affecte principalement les phénomènes de recuit par interaction soluté-dislocation et ségrégation aux joints de grains. Des observations directes par sonde atomique tomographique révèlent et quantifient les niveaux de ségrégation aux joints de grains lors de la recristallisation de la microstructure. Le rôle de la ségrégation à chaque étape de la recristallisation est discuté et un effet fort au stade de la germination de la recristallisation est mis en évidence. La sonde atomique tomographique combinée à la modélisation atomistique de la ségrégation à l’équilibre a permis de conclure que la ségrégation dépend de la désorientation. Néanmoins, la ségrégation du soluté dans les joints de grains à grand angle (joints de grains spéciaux et généraux) s'est avérée indépendante de leurs caractéristiques géométriques. Un modèle existant couplant la cinétique de restauration et de recristallisation et le phénomène de ségrégation a été appliqué. La cinétique modélisée est en très bon accord avec les observations expérimentales pour différentes températures de recuit. Enfin, le développement de la texture peut s’expliquer par la théorie de la germination orientée de la recristallisation, alors que la présence de certaines interfaces mobiles pourrait également contribuer à la croissance orientée de certains grains recristallisés.