Traitement thermomécanique de l'alliage concentré complexe Al0.3CoCrFeMnNi : Interactions entre déformation, recristallisation et précipitation

Abstract

Les alliages à haute entropie sont une nouvelle famille d’alliages métalliques. Plutôt que de se baser sur un élément principal, comme le fer dans les aciers, ces alliages sont constitués de plusieurs éléments principaux mélangés en des proportions similaires. De cette nouvelle famille, l’alliage de Cantor, de composition équimolaire CoCrFeMnNi, a émergé du fait de sa microstructure monophasée cubique face centrée et de l’activation du maclage pendant sa déformation. Ainsi, il est devenu une base pour de nouvelles optimisations chimiques et/ou microstructurales. Ce manuscrit s’intéresse à cet alliage auquel 6 at.% d’aluminium ont été ajoutés, permettant la formation d’une phase cubique centrée ordonnée appelée B2, plus dure que la matrice. Cet alliage est appelé C+Al. L’objectif est de comprendre comment cet alliage se comporte lorsque soumis à différentes étapes thermomécaniques utilisées conventionnellement en industrie, et comprendre l’influence de la phase B2. Plus précisément, les interactions entre déformation, recristallisation et précipitation seront étudiées lors d’essais de compression à chaud, de laminage à froid et de recuits. Un acier inoxydable austénitique de grade 304L et l’alliage de Cantor, sont utilisés comme points de comparaison pour identifier les spécificités des alliages à haute entropie et de C+Al. De façon générale, les alliages à haute entropie monophasés se sont révélés proche de l’acier 304L, avec toutefois un renforcement par solution solide accru et des cinétiques de croissance de grains plus lentes. Les traitements thermomécaniques classiques et notamment le développement d’une nouvelle route procédé se sont révélés efficaces pour optimiser la distribution de la phase B2. Une large gamme de microstructures a ainsi été atteinte se traduisant en une large gamme de propriétés en traction repoussant le classique compromis résistance-ductilité.