Etude micromécanique et caractérisation expérimentale du comportement et de l'endommagement de l'acier de cuve 16MND5 à basses températures

par Raphaël Pesci

Thèse de doctorat en Mécanique et matériaux

Sous la direction de Marcel Berveiller et de Karim Inal.

Soutenue en 2004

à Metz, ENSAM .

  • Titre traduit

    ˜A œMicromechanicalanalysis and an expérimental characterisation of the behavior and the damaging processes of a 16MND5 pressure vessel steel at low temperature


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  • Résumé

    Dans le cadre d'un vaste programme de recherche expérimental et numérique lancé par Electricité De France sur l'acier de cuve 16MND5, des essais de traction interrompus et in-situ sont réalisés à basses températures [-196ʿC;-60ʿC]. Ils permettent de coupler l'observation des éprouvettes entièrement cartographiées au microscope électronique à balayage (endommagement, initiation et propagation des microfissures) avec les états de contrainte déterminés par diffraction des rayons X, dans le but d'établir des critères pertinents. Toutes ces mesures permettent d'alimenter un modèle polycristallin de comportement et d'endommagement à deux échelles (Mori-Tanaka/autocohérent), qui est développé parallèlement à la caractérisation expérimentale. Ce modèle s'avère très performant, car il reproduit correctement l'influence de la température constatée expérimentalement : l'état de contrainte dans la ferrite reste inférieur à celui de la bainite (l'écart ne dépasse jamais 150MPa), alors que la cémentite est beaucoup plus chargée. L'hétérogénéité des déformations et des contraintes par orientations cristallographiques est également bien traduite, tout comme la rupture par clivage suivant les plans {100} du cristal de ferrite (plans identifiés par electron back scattered diffraction lors d'un essai de traction in-situà -150ʿC), qui survient plus rapidement lorsque la température diminue, pour une contrainte constante dans cette phase d'environ 700MPa.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (200 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 72 réf.

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