Deux possibilités peuvent expliquer la formation de défauts de surface sur les tubes en acier spiralés : soit le matériau lui-même n’est pas suffisamment plastique lors du processus de déformation, ce qui entraîne des fissures et des plis externes ; soit l’oxydation superficielle du matériau provoque des défauts de surface, lesquels sont ensuite amplifiés en fissures et en plis externes lors du processus de déformation.
1. Résultats et analyse des essais de traction par simulation thermique
Afin d'étudier la plasticité à haute température du matériau, une série d'essais de traction par simulation thermique a été réalisée. Il apparaît que la plage de températures de 900 à 1 200 °C correspond à la zone de haute plasticité de l'acier 9Ni, avec une déformation en traction pouvant dépasser 90 %. La comparaison de l'amplitude et de la température de déformation à chaque étape du laminage du tube révèle que les procédés de perforation et de laminage oblique se situent dans la zone de haute plasticité, et que l'amplitude de déformation est bien inférieure à la capacité de déformation du matériau. Bien que la température de la dernière étape du calibrage soit inférieure à 900 °C, l'analyse précédente a montré que les défauts de surface du tube se forment avant le calibrage. Par conséquent, on peut considérer que les petits plis et fissures externes observés lors de ce laminage ne sont pas dus à une faible plasticité du matériau lui-même.
2. Résultats et analyse des tests d'oxydation à haute température
Observez la morphologie d'échantillons oxydés pendant différentes durées entre 1 et 100 °C. On constate que, malgré une surface lisse, une légère oxydation des joints de grains apparaît à l'interface entre la couche d'oxyde et le métal après une heure d'oxydation. Plus la durée d'oxydation augmente, plus la profondeur d'oxydation des joints de grains s'accroît. À ce stade, la vitesse d'oxydation des joints de grains est supérieure à la vitesse d'oxydation du métal dans la couche d'oxyde. Lorsque la profondeur d'oxydation des joints de grains atteint un certain seuil, l'épaisseur de la couche d'oxyde continue d'augmenter tandis que la profondeur d'oxydation des joints de grains se stabilise. On en déduit qu'à ce stade, la vitesse d'oxydation des joints de grains et la vitesse d'oxydation du métal dans la couche d'oxyde s'équilibrent.
Date de publication : 31 décembre 2024