Modelisation de la tenacite de l'acier de cuve rep en presence de zones de segregation

par CLAIRE NAUDIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ANDRE PINEAU.

Soutenue en 1999

à l'ENSM PARIS .

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  • Résumé

    Des zones de segregations, appelees veines sombres, sont presentes en peau interne des cuves rep issues de lingots pleins d'acier 16mnd5. Elles sont enrichies en elements d'alliage et en impuretes et peuvent jouer un role sur le comportement mecanique de l'acier. Les veines sombres ont ete decrites au niveau chimique, metallurgique et mecanique a partir d'acier de cuve reel et d'un materiau de composition chimique representative de veines sombres moyennement segregees. Une fragilite intergranulaire a ete mise en evidence dans les veines sombres : le phosphore segrege aux joints de grains sous forme atomique en est le principal responsable. Ces zones heterogenes contiennent de plus des inclusions de sulfure de manganese de forme allongee dans le sens circonferentiel de la cuve. Une relation a ete determinee entre le taux de recouvrement des joints de grains en phosphore et la contrainte critique intergranulaire ou le modele probabiliste de beremin. Les deux criteres de rupture representatifs de l'effet du phosphore dans les veines sombres ont alors pu etre utilises pour la modelisation d'une eprouvette de tenacite (ct) en bimateriau acier de base / veine sombre. Les resultats ont ete compares a la base de donnees francaise des valeurs de tenacite de l'acier de cuve, et la courbe du code rcc-m. Le modele base sur une contrainte critique a une distance caracteristique du fond de fissure a ete applique : il permet de modeliser la borne inferieure de la base de donnees, en etant conservatif des resultats de tenacite dans le domaine de temperature de 80\c a 20\c (t-rtndt). Le modele de beremin donne acces a la dispersion des valeurs de tenacite et prend en compte l'effet d'echelle, c'est-a-dire l'epaisseur de l'eprouvette mais aussi le nombre de veines sombres coupant le front de fissure. Les valeurs basses de tenacite de l'acier de cuves rep sont ainsi representees par un modele dont le critere de rupture est base sur la fragilite intergranulaire due au phosphore.


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  • Détails : 230 p.
  • Annexes : 82 ref.

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