Contribution a l'etude de l'amorcage des fissures de corrosion sous contrainte par l'iode dans le zircaloy-4

par Patrick Jacques

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de C. LEMAIGNAN.

Soutenue en 1994

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Dans les reacteurs a eau pressurisee, la gaine en zircaloy-4 des crayons combustibles peut, sous certaines sollicitations exceptionnelles, rompre par un mecanisme identifie comme de la corrosion sous contrainte (csc) par l'iode. Si la phase de propagation est maintenant bien cernee, et l'importance de la texture du materiau sur la susceptibilite a la csc admise, les mecanismes intervenant lors de la phase d'amorcage ne sont pas encore etablis. Ce travail s'attache ainsi a determiner les parametres marquants de l'etape d'amorcage et a preciser la localisation microstructurale des premieres fissures. Il repose sur l'observation de la surface d'eprouvettes de zirconium et de zircaloy-4 non irradiees, testees en traction lente, en milieu inerte et en milieu iode (methanol iode a temperature ambiante et iode vapeur a 350c). Une approche plus analytique s'appuie sur la determination, par ebsp, de l'orientation cristallographique de tous les grains des eprouvettes testees. La deformation du polycristal semble independante du milieu. En revanche, la presence de l'iode conditionne l'apparition des fissures de csc. L'iode, adsorbe a la surface du materiau, aurait en effet un role depassivant. La deformation plastique, sans doute parce qu'elle joue le meme role, favorise et amplifie la fissuration. L'amorcage est essentiellement intergranulaire. Un processus de corrosion intergranulaire assiste par la contrainte apparait plausible (notamment en methanol iode). Par ailleurs, la localisation de la fissuration est vraissemblablement gouvernee par les orientations geometriques relatives de la contrainte exterieure et des plans de joints de grains. En revanche, l'orientation cristallographique des grains, et les incompatibilites de deformation grain a grain, ne semblent pas jouer de role majeur dans la phase d'amorcage


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  • Détails : 171 P.
  • Annexes : 97 REF.

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