La bainite inférieure présente une microstructure et des caractéristiques cristallographiques très proches de celles de la bainite supérieure. La principale différence étant que les particules de cémentite précipitent dans les plaques de ferrite. Figure. Il y a, de ce fait, deux types de précipités, ceux qui se forment dans l'austénite enrichie en carbone qui sépare les plaquettes de bainite, et ceux qui se forment dans la ferrite sursaturée. Ces derniers présentent la même relation d'orientation que les précipités qui se forment durant les traitements de revenu de la martensite, connue sous le nom de relation d'orientation de Bagaryatski:
| Microstructure de la bainite inférieure. Remarquez la présence de différents types de particules de carbures dans la plaquette de bainite inférieure. La bainite inférieure présente, par ailleurs, la même structure de plaquettes organisées en lames, les plaquettes étant séparées par des films d'austénite enrichie en carbone ou par des carbures. D'après Bhadeshia et Edmonds, Metallurgical Transactions A, volume 10A (1979) 895-907. |
Les carbures présents dans la ferrite ne sont pas toujours nécéssairement de la cémentite. Selon la température de transformation et la composition, d'autres carbures de transition peuvent précipiter en premier. Dans les aciers à haute teneur en carbone contenant plus de 1% (en poids) de silicium (qui retarde la précipitation de la cémentite), par exemple, on observe souvent la précipitation de carbures epsilon.
Dans la bainite inférieure, par opposition à la martensite tempérée, les particules de cémentite précipitent souvent avec la même variante de la relation d'orientation.( Figure), de telle sorte qu'elles forment des réseaux parallèles à environ 60 ° de l'axe de la plaquette de bainite. Dans la martensite revenue, les carbures ont tendance à précipiter dans des réseaux de Widmanstatten. Le mode de précipitation particulier à la bainite inférieure pourrait être du au fait que les précipités germent à l'interface ferrite/austenite, adoptant de ce fait une orientation qui satisfait au mieux les relations avec la ferrite et l'austénite.
|
Photographie prise avec un microscope éléctronique à transmission, de bainite inférieure présentant un unique type de carbure dans chaque plaquette. Des carbures d'un seul type se forment lorsque la force motrice pour la précipitation de la cémentite est faible, i.e dans les aciers à bas carbone, ou aux hautes températures de transformation, auxquelles le carbone quitte facilement la plaquette de ferrite sursaturée. D'après Bhadeshia, Acta Metallurgica, volume 28 (1980) 1103-1114. |
|
Une autre explication envisageable est que la précipitation des carbures est influencée par les contraintes associées à la croissance displacive des plaquettes de ferrite. Cet effet devrait être moins marqué lors des traitements de revenu de la martensite car la force motrice pour la précipitation est plus grande.
Les carbures présents dans la bainite inférieure sont extrêmement fins, faisant juste quelques nanomètres d'épaisseur et environ 500 de long. Comme ils précipitent dans la ferrite, la quantité de carbone rejetée dans l'austénite résiduelle est moins importante. Ceci induit une précipitation plus fine et moins importante entre les plaques de ferrite, en comparaison avec la microstructure de la bainite supérieure. En conséquence,la bainite inférieure présente une meilleure résilience que la bainite supérieure, ceci avec une plus haute limite d'élasticité. Les épais précipités de cémentite présents dans le bainite supérieure sont des lieux privilégiés d'apparition pour les fissures ou une rupture par clivage.
 4th edition, 2017 |
 Free download |
 Free download |
| PT Group Home | Materials Algorithms | Main menu |