Constant true strain rate (2 s⁻¹) compression tests with one or two interruptions were carried out on a series of steels over the temperature range 900-1050°C. Based on a 0 07% C, 1.25% Mn and 0.006% N reference steel, the three microalloyed steels contained the following:​ i) 0.08% Al, ii) 0.04% Nb, or iii) 0.045% Nb and 0.08% Al. In the two hit compression tests, the specimens. were prestrained 12 5, 25 or 50%, unloaded for increasing time intervals and reloaded to double the initial strain. In the three hit experiments, equal strains of 12.5 or 25% were applied. The hold time was kept constant after the first hit and was varied after the second. The static recrystallization kinetics of the hot worked austenite following the first and second hits were determined by evaluating the flow stresses. The degree of fractional softening during the interpass was used to assess recrystallization start (R,) and finish (R) times as well as those for the onset (P) and termination (Pf) of precipitation.

Relative to a plain C steel, the static recrystallization kinetics show that the single solute retarding effect of Al is small but measurable while that of Nb is substantially larger. The influence of each element is enhanced when they are present jointly. The retardation effects observed at 1000 °C are due solely to the presence of these elements in solution. Additional delays observed at or below 950 °C in the two Nb bearing steels are ascribed to strain induced precipitation of Nb(CN). The progress of static recrystallization is described in terms of the Avrami equation. Results of microanalysis performed on samples quenched after different interruption times confirm the interpretations of the mechanical test data concerning recrystallization and precipitation times.

The P, times were estimated from the fractional softening data as well as from stress relaxation type tests. The presence of high levels of Al retarded the onset of Nb(CN) precipitation while it accelerated its progress. Precipitate morphology and size distribution during the holding time were followed by electron microscopy on replicas. The Nb precipitates were cube shaped and heterogeneously distributed in either a cell-like or chain-like fashion, suggesting that they were formed on dislocation networks.

A thermodynamic model was developed for the alloy system studied. The calculations indicated that there is a higher chemical driving force for precipitation in the Nb steel than in the Nb-Al steel at a given temperature. Consequently, this produces a higher equilibrium mole fraction of Nb(CN) in the former. The P, times calculated based on the classical nucleation theory are in good agreement with the values observed.

Three hit test results further showed that increased hold times between the first two hits decrease the rate of softening between the second and third hits. Residual strain in the partially recrystallized structure is more effectively accumulated at lower temperature due to slower softening rates. These data enabled the development of a model for calculation of residual strains following a hold in a partially recrystallized structure.

Des tests de compression a vitesse de déformation constante (2 s⁻¹) ont été réalisés avec une ou deux interruptions sur plusieurs aciers dans un interval de température de 900 à 1050 °C. Basé sur un acier de référence de composition 0.07% C, 1.25% Mn et 0.006% N, les trois aciers microalliés choisis contiennent les éléments suivants:​ 1) 0.08% Al, ii) 0.04% Nb, ou ii) 0.045% Nb et 0.08% Al Dans le cas des tests de compression à deux charges, les échantillons ont ete prédéformés de 12.5, 25 ou 50%, déchargés à des intervals de temps croissants et redéformés d'une déformation égale au double de la déformation initiale. Dans le cas des expériences à trois déformations, des déformations identiques de 125 ou 25% ont été appliquées Le temps de décharge a été conserve constant apres la première déformation et varié après la seconde. Les cinetiques de recristallisation statique de l'austénite déformée à chaud après la premiere ou la seconde déformation ont été déterminées en évaluant les contraintes d'éco lement I a valeur de la fraction d'adoucissement durant l'interval de temp, entre les déformations a été utilisée pour estimer les temps de début (R) et de fin (R) de recristallisation, ainsi que le commencement (P、) et arrêt (P1) de la précipitation.

Par rapport à l'acier de base, la cinétique de recristallisation statique déterminée ici, montre que l'effet de la seule addition de Al en solution est faible mais mesurable, alors que celui du Nb est substantiellement plus large L'influence de chaque élément est renforcée quand ils sont présents ensemble L'effect retardateur observé à 1000 °C est dû seulement à la présence de ces éléments en solution Des retards supplémentaires observés à 950 °C ou en dessous de 950 °C dans les deux aciers contenant du Nh sont dûs a la précipitation de Nb(CN) induite par la déformation Le progres de la recristallisation statique est décrit sous la forme d'une équation d'Avramı Les résultats de microanalyse réalisée sur des échantillons trempés après différent temps d'interruption ont confirmé les interprétations des données des tests mécaniques concernant les temps de recristallisation et de précipitation

Les temps P, ont eté calculés à partir des données de fraction d'adoucissement, ainsi qu'a partir des tests de relaxation de contrainte. La présence d'une forte concentration en Al retarde le commencement de la précipitation de Nb(CN), alors qu'il en accélère le déroulement. La morphologie et la distribution de la taille des précipités durant les intervals de temps entre déformation ont été étudiées sur réplique en transmission électronique. Les précipités de Nb ont une forme cubique et sont distribués de façon hétérogène sous forme de cellule ou de chaine suggèrant qu'ils ont été formés sur un réseaux dislocations.

Un modèle thermodynamique a été développé pour le système d'alliage étudié. Les calculs ont indiqué qu'il y a une force motrice chimique de précipitation de Nb plus importante dans l'acier au Nb que dans l'acier au Nb-Al à une température donnee Par conséquent, ceci se traduit par une fraction volumique de Nb(CN) à l'équilibre plus importante dans le premier cas. Les Ps temps calculés à parti de la théorie classique de nucléation sont en bon accord avec les valeurs expérimentales

Les resultats des tests à trois déformations ont montré que l'augmentation de l'interval de temps entre les premières deux déformations diminue le taux d'adoucissement entre la seconde et troisième déformation. Une déformation résiduelle dans la structure partiellement recristallisée est plus. facilement accumulée à plus basse température en raison du faible taux d'adoucissement. Ces données permettent de développer un modèle de calcul de déformation résiduelle après un interval de temps dans une structure. partiellement recrystallisée.