High resolution digital image correlation for microstructural strain analysis of a stainless steel repaired by Directed Energy Deposition

Corrélation d'images numériques à haute résolution pour l'analyse des déformations microstructurales d'un acier inoxydable réparé par dépôt et fusion laser

Yanis Balit (1) , Camille Guévenoux (1, 2) , Alexandre Tanguy (1) , Manas V Upadhyay (1) , Eric Charkaluk (1) , Andrei Constantinescu (1)

1 LMS - Laboratoire de Mécanique des Solides
2 Computational Solid Mechanics, Safran

Deformations within a microstructural gradient zone of stainless steel repaired specimens are investigated. The repair, added material by Directed Energy Deposition over a hot rolled sheet substrate, was tested in monotonic tensile experiments. In situ tests, scanning electron microscope images combined with high resolution digital image correlation and electron backscatter diffraction maps, permitted to monitor the local strain distribution. The strain distribution is homogeneous in the substrate and exhibits a heterogeneous pattern in the printed part with localization correlating spatially with the position of interlayers. The vicinity of the interface has smaller strains and exhibits larger hardness.

Les déformations à l'intérieur d'une zone de gradient microstructural d'échantillons réparés en acier inoxydable sont étudiées. La réparation, ajoutée par Directed Energy Deposition sur un substrat en feuille laminé à chaud, a été testée dans des expériences de traction monotone. Des tests in situ, des images de microscopie électronique à balayage combinés à des cartes de corrélation d'images numériques à haute résolution et de diffraction de rétrodiffusion électronique, ont permis de surveiller la distribution locale des déformations. La distribution des déformations est homogène dans le substrat et présente un motif hétérogène dans la partie imprimée avec une localisation corrélée spatialement avec la position des intercouches. Le voisinage de l'interface a des déformations plus petites et présente une dureté plus grande.

Mots clés: Directed Energy Deposition; high resolution digital image correlation; electron backscatter diffraction maps; strain map; repair

Domaines: Matériaux; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

Yanis Balit, Camille Guévenoux, Alexandre Tanguy, Manas V Upadhyay, Eric Charkaluk, et al.. High resolution digital image correlation for microstructural strain analysis of a stainless steel repaired by Directed Energy Deposition. Materials Letters, inPress, 270, pp.127632. ⟨10.1016/j.matlet.2020.127632⟩. ⟨hal-02503766⟩