Étude de l'oxydation en phase gazeuse Ar-O2-H2 de l'Inconel 690, à basse pression et en condition de post-décharge en flux : évaluation comparée du traitement vis-à-vis de la corrosion généralisée de l'alliage en eau pressurisée à 320°C

par Christelle Rives-Gabet

Thèse de doctorat en Science et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Henri Michel.

Soutenue en 2001

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Un traitement d'oxydation en phase gazeuse, conventionnel ou en post-décharge en flux, a été étudié entre 300 et 600°C dans le but de limiter la corrosion généralisée de l'Inconel 690 en milieu primaire des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP). En milieu gazeux conventionnel, une oxydation préférentielle du chrome a été mise en évidence à faible pression partielle d'oxygène et à haute température. De plus, lorsque la température augmente, la vitesse de diffusion de l'oxygène augmente mais reste en deçà de celles des cations et la vitesse de diffusion du chrome est de plus en plus grande devant celles du nickel et du fer. La présence d'oxygène atomique dans la post-décharge a pour conséquence une augmentation de la cinétique d'oxydation. Une oxydation sélective du chrome se produit toujours à faible pression partielle d'oxygène mais plutôt à basse température. En effet, plus la température est élevée, plus la diffusion de l'oxygène est importante donc plus cet élément pénètre dans l'alliage où il réagit préférentiellement avec le chrome qui se retrouve piégé en sous-couche. Un écrouissage superficiel du substrat mène à une augmentation de l'épaisseur et de la teneur en fer de la couche d'oxyde et les grains d'orientation proche de [001] sont en général faiblement oxydés. Une bonne résistance à la corrosion de l'Inconel 690 est obtenue par l'application du traitement d'oxydation gazeuse si la couche d'oxyde est épaisse ou très enrichie en chrome et si les contraintes résiduelles ne sont pas trop importantes. Pour des conditions opératoires optimisées (oxydation en milieu conventionnel Ar-0,6% O2 pendant 4h à 500°C), ce traitement permet de réduire la corrosion de l'alliage d'un facteur supérieur à 10. Ce résultat, issu d'un test de corrosion de 3 mois, est meilleur que ceux obtenus par l'application de divers traitements, tels que l'électropolissage, le décapage chimique, l'oxydation aqueuse, la chromisation et la nitruration.

  • Titre traduit

    Study of the Ar-O2-H2 gas-phase oxidation of Inconel 690, at low pressure and in flowing post-dicharge condition : compared evaluation of the treatment in relation to uniform corrosion at the alloy in pressurised water at 320°C


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Informations

  • Détails : 1 vol. (172 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-172

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2001 RIVES-GABET C.
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