12 • Le fer et ses alliages
286
12.6 Les changements d’états
des alliages de fer
dissement, les fuseaux seront décalés et la réaction péritectique se déroulera à plus basse température; elle sera souvent incomplète. À l’instant
où s’achève la solidification l’acier est généralement austénitique mais
pourra être biphasé (ferrite + austénite) si la transformation péritectique n’a pas atteint le cœur des grains de fer δ;
– si 0,53 ≤ C % ≤ 2,11, la solidification se développe selon le fuseau situé
au-dessous de 1 495 °C en formant des grains d’austénite déjà assez riches
en carbone (> 0,17 % mais moins riches que l’acier considéré) avec
enrichissement du liquide. La solidification s’achève lorsque la teneur
moyenne en carbone de l’austénite est égale à la teneur de l’alliage. En
conditions industrielles de refroidissement, le fuseau sera décalé et de
ce fait, avec les aciers les plus riches en carbone, pourra apparaître, en
fin de solidification, une pseudo-réaction eutectique avec précipitation
de carbure de fer Fe 3 C. À l’instant où s’achèvera la solidification, l’acier
sera généralement austénitique mais pourra être biphasé (austénite +
cémentite);
– si 2,11 ≤ C % ≤ 4,30, la solidification débute selon le fuseau situé audessous de 1 495 °C en formant des grains d’austénite déjà assez riches
en carbone (> 0,53 % mais moins riches que l’acier considéré) avec enrichissement progressif du liquide. En conditions d’équilibre cet enrichissement se poursuit jusqu’à saturation du liquide restant (à 4,3 % de C).
À 1 148 °C une réaction eutectique se développe alors :
Fer liquide à 4,30 % C → Fer γ (à 2,11 % C) + Fe 3 C (à 6,69 % C)
En conditions industrielles, la solidification telle qu’elle a été décrite
au § 6.1.1 (« Cas où, en conditions d’équilibre, intervient une réaction
eutectique ») provoquera des ségrégations et un décalage de la réaction
eutectique vers des températures plus basses que les températures
d’équilibre, un pseudo-eutectique se formera. L’état brut de solidification sera donc constitué par du fer γ et par un agrégat pseudo-eutectique Fe γ + Fe 3 C;
– si 4,30 ≤ C % ≤ 6,69, la solidification débute, selon un fuseau, quand la
température atteint la limite de solubilité du carbone dans le fer liquide.
Le carbone commence alors à précipiter sous forme de graphite ou de
Fe 3 C tandis que le liquide restant s’appauvrit. En conditions d’équili-
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12.6 Les changements d’états
des alliages de fer
dissement, les fuseaux seront décalés et la réaction péritectique se déroulera à plus basse température; elle sera souvent incomplète. À l’instant
où s’achève la solidification l’acier est généralement austénitique mais
pourra être biphasé (ferrite + austénite) si la transformation péritectique n’a pas atteint le cœur des grains de fer δ;
– si 0,53 ≤ C % ≤ 2,11, la solidification se développe selon le fuseau situé
au-dessous de 1 495 °C en formant des grains d’austénite déjà assez riches
en carbone (> 0,17 % mais moins riches que l’acier considéré) avec
enrichissement du liquide. La solidification s’achève lorsque la teneur
moyenne en carbone de l’austénite est égale à la teneur de l’alliage. En
conditions industrielles de refroidissement, le fuseau sera décalé et de
ce fait, avec les aciers les plus riches en carbone, pourra apparaître, en
fin de solidification, une pseudo-réaction eutectique avec précipitation
de carbure de fer Fe 3 C. À l’instant où s’achèvera la solidification, l’acier
sera généralement austénitique mais pourra être biphasé (austénite +
cémentite);
– si 2,11 ≤ C % ≤ 4,30, la solidification débute selon le fuseau situé audessous de 1 495 °C en formant des grains d’austénite déjà assez riches
en carbone (> 0,53 % mais moins riches que l’acier considéré) avec enrichissement progressif du liquide. En conditions d’équilibre cet enrichissement se poursuit jusqu’à saturation du liquide restant (à 4,3 % de C).
À 1 148 °C une réaction eutectique se développe alors :
Fer liquide à 4,30 % C → Fer γ (à 2,11 % C) + Fe 3 C (à 6,69 % C)
En conditions industrielles, la solidification telle qu’elle a été décrite
au § 6.1.1 (« Cas où, en conditions d’équilibre, intervient une réaction
eutectique ») provoquera des ségrégations et un décalage de la réaction
eutectique vers des températures plus basses que les températures
d’équilibre, un pseudo-eutectique se formera. L’état brut de solidification sera donc constitué par du fer γ et par un agrégat pseudo-eutectique Fe γ + Fe 3 C;
– si 4,30 ≤ C % ≤ 6,69, la solidification débute, selon un fuseau, quand la
température atteint la limite de solubilité du carbone dans le fer liquide.
Le carbone commence alors à précipiter sous forme de graphite ou de
Fe 3 C tandis que le liquide restant s’appauvrit. En conditions d’équili-