SÉGRÉGATION INTERGRANULAIRE DES ÉLÉMENTS DE LA FAMILLE DU SOUFRE DANS LE FER PUR

The factors involved in the intergranular segregation of solute elements such as sulphur, selenium and tellurium have been investigated using, on the one hand, elastic backscattering of energetic ions in the case of selenium and tellurium, and the basis of published data obtained by Auger electron spectroscopy in the case of sulphur on the other hand. The results so obtained show that intergranular segregation of the three metalloidic elements follows the same, laws. The process is basically an equilibrium segregation, reversible and thermally activated ,which is not modified by carbon segregation at the grain boundaries. A general equation is proposed which can account for Our own results as wall as for those found in the litterature. Il est maintenant bien etabli que la plupart des cas de fragilite intergranulaire du fer et de ses alliages est due a la presence d'impuretes segregees aux joints de grains [ l , 2, 3, 41. Ainsi dans une precedente etude [5, 61 nous avions montre que la presence, en faible quantite, des metalloides soufre, selenium et tellure provoque une fragilite intergranulaire tres importante dans un fer de haute purete prepare au laboratoire. Il apparaissait de plus que cette fragilite intergranulaire etait en rapport direct avec la quantite de ces metalloides segreges aux joints de grains, que la presence ou non d'oxygene ne jouait aucun role, mais que par contre le carbone avait un role benefique sur la cohesion des joints de grains. La comprehensio.n des phenomenes de fragilite du fer et des parametres qui l'influencent necessite donc la connaissance des mecanismes de segregation intergranulaire. Cette etude est ainsi consacree aux resultats de mesures de segregations intergranulaires des elements de la famille du soufre dans le fer pur. La plupart de nos mesures de segregations (*) Departement de Metallurgie de 1'Ecole Nationale Superieure des Mines de Saint-Etienne, 158 bis, Cours Faureil, 42023 Saint-Etienne Cedex, France. (**) Centre des materiaux de I'Ecole Nationale Superieure des Mines de Paris, BP 87, 91003 Evry Cedex, France. intergranulaires ont ete effectuees par la methode de retrodiffusion elastique d'ions acceleres que nous n'exposerons pas ici mais qui est abondamment decrite dans la litterature [7, 83. Cette methode presentant une sensibilite d'autant meilleure que le solute a une masse atomique plus grande que la matrice, nos propres resultats ont ete limites aux segregations intergranulaires de selenium e t de tellure. 1. Influence de la teneur globale en selenium et tellure apres trempe a partir d'une temperature donnee. L a fragilite intergranulaire du fer pur augmentant avec sa teneur globale en selenium et tellure [5, 61, nous avons tout d'abord mesure les segregations intergranulaires de ces elements dans des fers ayant subi un maintien de 3 heures a 800 OC arrete par trempe a l'eau. La figure I montre les resultats obtenus. Les segregations intergranulaires y sont exprimees conventionnellement en pourcentage atomique ramene a une monocouche de fer. On constate que les segregations de selenium e t de tellure augmentent avec la teneur globale du fer en ces elements. Cette croissance se fait suivant une courbe en S analogue aux courbes taux de recouvrement/pression obtenues dans le cas de l'absorption d'un gaz a la surface d'un metal [9] . E n outre la figure 1 montre Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1975416 C4-152 C. PICHARD, M. GUTTMANN, J . RIEU ET C. GOUX / ' SELENIUM 1 .r ou TELLURE .