Mise au point d’une méthode d’étude de microstructure fine d’un acier inoxydable austénitique par microscopie électronique à balayage 

A. HERMANT^1,4, E. SUZON¹, Ph. PETIT², J. BELLUS², F. CORTIAL³, A.F GOURGUES⁴

1. CEA – Centre de Valduc, 21120 Is-Sur-Tille
2. AUBERT & DUVAL –  Usine des Ancizes, 63770 Les Ancizes
3. DCNS Research  –  CESMAN, 44620 La Montagne
4. MINES ParisTech, PSL Research University, Centre des Matériaux, UMR CNRS 7633, BP87, 91003 Evry cedex

A l’issue de la mise en forme à chaud de pièces de forte épaisseur en acier inoxydable austénitique AISI 316Nb, des hétérogénéités de microstructure peuvent être observées sous certaines conditions. Elles concernent la taille et la morphologie des grains ainsi que l’état de la précipitation. A haute température (> 900°C), l’aptitude du matériau à se déformer dépend essentiellement des phénomènes de recristallisation. Ceux-ci génèrent une nouvelle microstructure qui permet d’assurer un bon écoulement de la matière lors de la mise en forme.
Dans le cas de cet acier, l’impact des conditions de déformation à chaud sur les phénomènes de recristallisation et donc sur la microstructure est encore mal connu à ce jour. Afin de découpler l’influence de chacun des paramètres de mise en forme sur la microstructure, différents traitements thermomécaniques ont été réalisés en laboratoire. Des caractérisations par microscopie électronique à balayage (MEB FEI Nova NanoSEM 450), via la technique EBSD, ont permis d’identifier les différents mécanismes de recristallisation qui régissent l’évolution de la microstructure. Les critères Grain Orientation Spread et Kernel Average Misorientation semblent pertinents pour décrire l’état de recristallisation sur ce matériau. Par ailleurs, l’état de la précipitation a été caractérisé au MEB,  à partir de répliques extractives dont la méthode a été reprise et développée au Centre des Matériaux.