Apport de la fatigue oligocyclique sur alliage ni-cr-fe d'ultra haute purete et sur monocristaux de ni a la comprehension du role de l'hydrogene en corrosion sous contrainte des alliages 600 et 690

par Nicolas Renaudot

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Thierry Magnin.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Nous discutons du role de l'hydrogene dans la fissuration des alliages base ni utilises pour les circuits primaires des centrales nucleaires a eau pressurisee (alliages 600 et 690), fissuration attribuee a un phenomene de corrosion sous contrainte (csc). Pour cela, on fait appel a la fatigue oligocyclique (r = i) sous chargement cathodique a temperature ambiante afin d'etudier les effets de l'hydrogene sur la propagation de fissures amorcees mecaniquement grace a la formation dans les materiaux sollicites de bandes de glissement persistantes (bgp). Ce type de sollicitation applique a des eprouvettes d'ultra haute purete (ni et equivalents uhp des alliages 600 et 690) permet de reveler l'effet intrinseque tres marque de l'hydrogene sur la propagation des fissures dans les alliages base ni, quel que soit le taux de cr du materiau. Ce dernier, s'il semble avoir un effet sur l'entree de l'hydrogene dans le materiau (formation d'un film protecteur) n'a pas d'effet protecteur une fois l'hydrogene en avant d'un fond de fissure. Nul besoin alors d'impuretes telles que le soufre pour augmenter les vitesses de propagation des microfissures et des macrofissures (transgranulaires ou intergranulaires). En milieu rep, la difference de comportement observee experimentalement entre alliage 600 et 690 pourrait alors venir de la vitesse d'amorcage des microfissures beaucoup plus lente sur alliage 690. La nature des films passifs pourrait jouer un role determinant en ce sens, ce qui reste a etudier. La fatigue oligocyclique appliquee a des monocristaux de ni orientes pour glissement simple permet de mettre en evidence, pour la premiere fois sur materiau massif, un effet d'adoucissement macroscopique interpretable par un phenomene d'interactions hydrogene-dislocations. De plus, un modele quantitatif simple base sur ces interactions a permis de retrouver l'adoucissement observe experimentalement. Ceci permet de valider experimentalement l'une des etapes essentielle du modele cep ( corrosion enhanced plasticity ) de csc assistee par l'hydrogene, a savoir l'adoucissement par interactions hydrogene-dislocations en avant du fond de fissure, modele pouvant s'appliquer a de nombreux couples materiau cfc-milieu.


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Informations

  • Détails : 190 p.
  • Annexes : 84 ref.

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