Influence de la microstructure sur la sensibilite a la corrosion sous contrainte des alliages 600 et 690 en milieu primaire des reacteurs a eau sous pression

par JEAN-FRANCOIS KERGARAVAT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. GUYOT.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les mecanismes elementaires de la fissuration par csc pour le couple alliage 600 milieu primaire ne sont pas connus. Experimentalement, il existe des similitudes entre cet endommagement et la rupture a chaud par fluage des aciers inoxydables austenitiques. Dans le cadre de la rupture a chaud il a ete demontre que le glissement intergranulaire (gi), mouvement relatif d'un grain par rapport a son voisin, joue un role preponderant dans la ruine des materiaux. L'objectif de notre etude est de verifier si ce mecanisme de deformation intervient lors de la fissuration par csc. Notre travail prend en compte les parametres composition chimique et microstructure a travers leur influence sur la plasticite intercristalline. Le parametre de composition chimique que nous considerons est la teneur en chrome des alliages. Nous comparons le comportement vis a vis du gi de l'alliage 600 et celui de son successeur dans la conception des tubes de gv l'alliage 690 (nc30fe). Les parametres microstructuraux etudies sont la taille des grains et les caracteristiques de precipitation des alliages. Afin de travailler sur une large gamme de microstructures, des etats de syntheses ont ete prepares a partir de tubes industriels d'alliages 600 et 690 par des traitements thermiques appropries. Notre demarche experimentale comprend deux volets complementaires, l'un realise a l'echelle macroscopique, l'autre a l'echelle microscopique. Lors de l'analyse macroscopique, chaque etat, industriels ou de synthese, est soumis a des essais de fluage sous vide, aux temperatures de 500c, 430c et 360c, pour quantifier leur plasticite aux joints de grains. Les essais realises a 500c ou 430c permettent d'etablir une hierarchie entre les differents alliages et microstructures selon leur propension au gi. L'essai a 360c demontre l'existence du gi pour une temperature proche de la temperature de fonctionnement des tubes. Le gi est mesure par microscopie electronique a balayage (meb) a partir de grilles d'extensometrie gravees a la surface des eprouvettes. Les roles respectifs de la microstructure et de la teneur en chrome sont evalues. Parallelement, au cours d'une analyse microscopique et a partir d'essais de traction realises in situ dans un microscope electronique en transmission (met), nous proposons une description des mecanismes du gi. Une etude post mortem, effectuee en met sur des eprouvettes d'alliages industriels sollicitees en traction lente a 320c, etablit un lien entre les deux approches de notre demarche. Elle valide de plus les resultats obtenus au cours des essais de traction in situ. Enfin, les etats dont la propension au gi est la plus importante, sont soumis a des essais de traction lente en milieu representatif du milieu primaire a 360c. A partir de l'analyse de l'ensemble des resultats obtenus, un modele phenomenologique est propose pour decrire l'endommagement par corrosion sous contrainte de l'alliage 600 en milieu rep primaire


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  • Détails : 177 P.
  • Annexes : 144 REF.

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