Evaluation à l'aide de modèles des paramètres structuraux importants pour la prévision du comportement élastique, de dilatation thermique et de la croissance sous irradiation d'alliages de zirconium polycristallin

Evaluation of the structural parameters indispensable to the prediction of polycrystalline zirconium alloys behaviour : application to elaslticity, thermal expansion and irradiation growth

• Auteur / Autrice : Jésus Diz
• Direction : Michel Humbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Élasticité

Zirconium -- Alliages

Résumé

Un des objectifs de ce travail a été de recenser, à travers l'étude de l'élasticité et de la dilatation thermique en particulier, les paramètres permettant une modélisation satisfaisante des propriétés de déformation qui présentent des analogies dans leur formulation mathématique actuelle. Nous avons élaboré et testé différents modèles prévisionnels de ces comportements pour les polycristaux de symétrie hexagonale. Notre étude sur l'influence de certains paramètres métallurgiques sur les propriétés physiques des alliages de zirconium a permis de tirer de nombreux enseignements. Le premier d'entre eux a été de constater l'importance commune de certains paramètres sur des propriétés aussi différentes de par leur nature physique que l'élasticité, la dilatation thermique et la croissance sous irradiation. Ainsi, nous avons pu constater que la texture cristallographique est indispensable pour effectuer de telles prévisions. Nous avons pu nous rendre compte en second lieu que certaines caractéristiques métallurgiques telles que la taille des grains, la composition chimique et les contraintes résiduelles pouvaient avoir un rôle plus ou moins marqué selon la propriété étudiée. Dans le cas de la croissance sous irradiation un modèle général prenant en compte tous ces paramètres n'a pas été construit à ce jour. Il est néanmoins possible, suivant l'état métallurgique du matériau étudié et pour une composition chimique fixée, d'effectuer des prévisions qualitatives voire quantitatives de ce comportement

One of the aims of this work was to identify, through the study of elastic and thermal expansion properties, the main parameters necessary for a satisfactory modelling of deformation properties, which show some analogies in their mathematical formulation. Thus we developed and tested various modelling of these behaviors for hexagonal materials. Our study of the influence of some metallurgical parameters on the physical properties of zirconium alloys led us to the following conclusions. Some parameters play an equally important influence on properties as different as elasticity, thermal expansion and irradiation growth. So, we have verified that the crystallographic texture plays a key role in performing such predictions. Secondly, we have observed that other metallurgical parameters such as the grain size, the chemical composition and internal stresses are more or less important according to the investigated property. In the case of irradiation growth a complete model, taking all these parameters into account, is not available today. It is nevertheless possible, according to the metallurgical state of the studied material and for a given chemical composition, to perform qualitative and even quantitative predictions