Étude de l'amorçage et de la propagation des fissures de corrosion sous contrainte : caractérisation quantitative et modélisation

Study of initiation and growth of stress corrosion cracks : quantitative characterization and modelling

• Auteur / Autrice : Christine Peyrat
• Direction : Didier Desjardins
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : Alain Gérard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Desjardins, Alain Gérard, Henri Mazille, Bernard Pieraggi, Olivier Raquet, Gérard Santarini, Peter Scott, Marie Touzet-Cortina
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Mazille, Bernard Pieraggi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métaux -- Corrosion sous contrainte

Corrosion sous contrainte

Acier inoxydable austénitique

Résumé

Une etude phenomenologique de l'amorcage et de la propagation de fissures de corrosion sous contrainte (csc) a ete realisee sur l'acier inoxydable austenitique z 2 cn 18. 10 en presence d'une solution aqueuse de chlorure de magnesium bouillante a 153c. La methode de caracterisation utilisee exploite les informations morphologiques (forme des fissures et repartition de leurs tailles) presentes sur une eprouvette apres un essai de csc. Cette methode, independante de toute hypothese sur les mecanismes, a permis d'exprimer analytiquement la vitesse de propagation d'une fissure en fonction de sa profondeur et de la densite de fissures plus profondes. La presence de ce dernier parametre pourrait traduire un effet d'ecran d'origine mecanique exerce par les fissures de grande taille. A partir de cette expression, une vitesse d'amorcage vrai a pu etre calculee par extrapolation. Cette representation analytique de l'amorcage et de la propagation des fissures a permis de rendre compte de la saturation observee lors de la determination experimentale de l'amorcage apparent. Au cours du temps, le nombre de fissures de profondeurs superieures a une profondeur seuil tend vers une valeur limite qui depend tres fortement du seuil choisi. Cet effet de saturation peut etre interprete comme provenant exclusivement du comportement en propagation des petites fissures, la vitesse d'amorcage vrai pouvant etre exprimee sous la forme simple d'une fonction puissance du temps. Dans le cas d'essais de traction lente, il a ete montre que les parametres cinetiques caracteristiques de l'amorcage et de la propagation dependaient de la vitesse d'allongement imposee. En particulier, la vitesse de propagation initiale des fissures croit avec la vitesse d'allongement. La realisation d'essais de csc sous differents types de chargement mecanique a permis de preciser le domaine de validite des expressions proposees.