Contribution a l'etude de la segregation de surface induite par irradiation dans les alliages concentres

par Yves Grandjean

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Calecki.

Soutenue en 1995

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Dans ce travail nous presentons une modelisation numerique et experimentale de la segregation de surface induite par irradiation dans les alliages concentres. Le phenomene trouve son origine dans l'elimination des defauts ponctuels produits en sursaturation par irradiation. Ces flux d'elimination donnent naissance a des flux d'especes chimiques qui ne sont pas necessairement dans le rapport de leur concentration volumique. Dans ces conditions, au voisinage d'un puits de defauts comme une surface libre des modifications de composition sont attendues. Le modele de segregation induite par irradiation que nous avons developpe repose sur un modele d'alliage ou la thermodynamique et la cinetique sont traitees au meme niveau d'approximation. La diffusion des especes chimiques est decrite a l'echelle atomique depend de la configuration locale et s'effectue par des mecanismes qui mettent en jeu explicitement les defauts ponctuels. Pour l'application du modele a des systeme physiques nous avons choisi l'approximation statistique le plus simple (bragg-williams) et un modele energetique de paires. Pour un alliage qui presente les proprietes thermodynamique et cinetique de l'alliage ni-cu, les resultats obtenus permettent de degager des-lois de comportement en fonction des parametres d'irradiation : flux, temperature, composition de l'alliage. La comparaison avec des resultats experimentaux de la litterature montre un accord quantitatif pour deux compositions et trois temperatures. Le cas des alliages austenitiques de l'industrie nucleaire requiert une description de la diffusion par mecanisme interstitiel sous forme dissociee. Les consequences sur la segregation sont presentees sur un alliage representatif de l'alliage ni-fe ou nous mettons en evidence les couplages de flux de defauts ponctuels. Nous montrons enfin qu'une impurete piegeant les interstitiels peut retarder, voire supprimer, la segregation induite. Cet effet est etaye par nos resultats experiemntaux de segregation sur des alliages fe50ni50 et fe49ni50hfl (% at. ) irradies aux ions helium.


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Informations

  • Détails : 241 P.
  • Annexes : 191 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1995
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