Three microalloyed steels were tested under continuous and interrupted loading conditions. These materials consisted of a base stee 1 containing 0.06%C and 1.31 %Mn and two further alloys containing single additions ofO.29%Mo and 0.04%Nb. To characterize the flow stress in the α + γ field, stress/strain curves were determilled for the single-phase Q and single-phase y regions. For the first, the tests were performed in the range 600 to 700°C, and for the latter between 860 and 1000°C. Strain rates of 10s⁻² to 2s⁻¹ were used. This information allowed the flow stress to be mode lIed for each phase weIl into the twc tlhase region. The law of mixtures was employed to estimate the flow stress of the aggregate and the results are compared with measured values for deformation at 820, 780 and 740°C. Activation energies and activation volumes were determined and are compared with the values pertaining to various candidate rate controlling mechanisms.
Double hit compression tests were performed on cylindrical specimens of the three steels at 820, 780 and 740°C within the α + γ field. A softening curve was determined at each temperature using the offset method. It was observed that, in the base steel, α recrystallizes more slowly than γ. The addition of Mo steel retards the recrystallization of the base material; it has a greater influence on γ than on a recrystallization. Nb addi tion has an even greater effect on the recrystallization of the two phases. In this steel the recrystallization of ferrite was incomplete at the three intercritical temperatures. Furthermore, the austenite remained completely unrecrystallized up to the maximum time involved in the experiments (1 hr).
The progress of ferrite recrystallization was followed on quenched specimens of the three stee]d by means of quantitative metallography. Most of the data fit an Avrami equation with exponents in the range 2 to 2.5. A departure ftom this equation was observed for the final stages of the recrystallization process. Growth rate analysis showed that the average growth rate decreased with time for a)1 the experimental materials, this decrease being greatest for the base steel and least for the Nb-containing grade. The nucleation of recrystallization was observed to occur heterogeneously in the microstructure. The interface between ferrite and austenite was the preferred site for nucleation. Measurement of the number and size of recrystallized ferrite grains showed that sorne grains begin to recrystallize very early, growing to a large size by the end vf the process. The total number of grains increased continuously until almost 80% of the volume fraction was recrystallized. After that, due to coalescence, the number of recrystallized grains decreased very rapidly
Trois aciers microalliés ont été testés par des essais de compression continus et interrompus. Ces matériaux or,t été réalisés à partir d'un acier de base de composition O,06%C et 1,31 %Mn et .mquel a été ajouté soit 0.29%Mu ouO,04%Nb.
Pour caractériser la contrainte d'écoulement dans la phase α + γ, des courbes de contrainte-déformation ont été réalisées pour la phase α et la phase γ seule. Dans le premier cas, des tests ont été réalisés entre 600 et 700°C et dans le deuxième cas entre 860 et 1000°C. Des vitesses de déformation de 10⁻² a 2s⁻¹ ont été utilisées. Ces résultats ont permis d!:; modéliser la contrainte d'écoulement pour chaque phase dans le domaine biphasé. La loi des mélanges a été employée pour obtenir une estimation des valeurs de la contrainte d'écoulement pour le domaine biphasé et les résultats ont été comparés avec les valeurs expérimentales obtenues aux tempt!ratures 820, 780 et 740"C. Les énergies d'activation et les volumes d'activation ont été déterminés et comparés aux valeurs de ceux des mécanismes supp0sés controller la déformation cité dans la litérature.
Des essais de compression interrompu ont été réalisé sur des échantillons cylindriques des trois aciers dans le domaine biphasé aux températures de 820, 780 et 740°C et à la vitesse de déformation de 2s⁻¹ Des courbes d'adoucissemeut pour chaque acier ont été obtenues en utilisant la méthode offset. La cinétique de recristallisation de l'austénite dans l'acier de base s'est révélée différente de celle de la ferrite. L'addition de Mo à l'acier de base a provoqué un effet retardateur sur la cinétique de la recristallisation statique par rapport à celle de l'acier de base. D'autre part, l'effet retardateur du Mo est beaucoup plus important dans la phase austénite. L'addition de Nb a un effet retardatellr beaucour plus important encore sur la cinétique de recristallisation des deux phases. Une fraction limitée de ferrite recristallisée a été observée pour les tests réalisés aux trois températures intercritiques. Par contre, l'austénite a semblé rester non recristallisée jusqu'à un temps expérimental maximum d'une heure.
La recristallisation de la ferrite a été étudiée sur ùcs échantillons trempés pour les trois aciers au moyen de métallographie quantitative. La plupart des données vérifie une équation de type Avrami dont l'exposant varie entre 2 et 2.5. Un écart à cette équation a été observé pour les stades avancés de la recristallisation. L'analyse du taux de croissance de grains montre que le taux de croissance décroît avec le temps, mais l'effet est plus important pour l'acier de base, et plus faible pour l'acier au niobium.
La nucléation de la recristallisation semble se dérouler de manière hétérogène dans la microstructure. Les interfaces ferrite-austénite sont apparues comme étant les sites préférentiels de nucléation. Des mesures du nombre et de la taille des grains de ferrite recristallisés ont montré que certains grains ayant recristallisés dès le début ont conduit à de larges grains en fin de réaction. Le nombre de grains recristallisés augmente continuellement jusqu'à 90% de la fraction volumique recristallisée. Ensuite, le nombre de grains recristallisés commence à décroître dû à un phénomène de coalescence.