Declenchement du clivage dans un acier faiblement allie : role de l'endommagement ductile localise autour des inclusions

par SEBASTIEN CARASSOU

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de ANDRE PINEAU.

Soutenue en 1999

à l'ENSM PARIS .

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  • Résumé

    Le processus de rupture d'un acier faiblement allie, utilise pour la fabrication des cuves de reacteur a eau sous pression (rep), a ete etudie dans le domaine de la transition fragile-ductile. La methodologie employee est celle de l'approche locale de la rupture, appuyee par des observations fractographiques quantitatives et des simulations numeriques par elements finis. Des etudes anterieures ont suggere que le declenchement du clivage semble etre favorise par la presence d'heterogeneites microstructurales, constituees par des amas d'inclusions de sulfure de manganese (mns) : la zone d'endommagement ductile localisee a l'interieur des amas de mns concentre les contraintes, et provoque ainsi le declenchement du clivage sur des sites classiques proches, comme les carbures. L'etude de l'effet d'echelle et de l'anisotropie du comportement a rupture apporte ici la preuve du role actif des amas de mns sur le declenchement du clivage dans l'acier etudie. Le comportement a rupture d'eprouvettes fissurees sollicitees dans le domaine de transition a de plus ete simule, sur la base de calculs 3d par elements finis. La dechirure ductile stable precedant le clivage a cette temperature a ete reproduite par un modele d'endommagement couple (modele de rousselier). La modelisation de la rupture fragile a quant a elle ete effectuee en post-traitement, en utilisant un modele probabiliste de rupture fragile base sur le mecanisme identifie precedemment. La dispersion de la tenacite de l'acier dans le domaine de la transition est alors correctement reproduite par le modele. Cependant, la contrainte critique de clivage d'un volume elementaire representatif du mecanisme de rupture est alors supposee dependante de la temperature. Une simulation numerique du mecanisme de rupture suggere que cette evolution peut etre due en partie a la perte de nocivite des defauts concentrateurs de contrainte avec la temperature.

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Informations

  • Détails : 205 p.
  • Annexes : 99 ref.

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