Couplage fluage-recristallisation dans les alliages de zirconium

Coupling of creep and recrystallisation of zirconium alloys

• Auteur / Autrice : Lucie Saintoyant
• Direction : Yves Bréchet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluage

Zirconium

Résumé

L'objectif de cette thèse est de comprendre et de modéliser le comportement du Zircaloy-4 au cours du transport du combustible usé. Nous avons développé un modèle couplant la recristallisation, la restauration et le comportement mécanique. L'utilisation de la microscopie électronique a validé les observations préexistantes sur la recristallisation statique et a montré que l'application d'une contrainte influence la germination et la croissance des nouveaux grains. Le premier effet est décrit physiquement en ajoutant un terme de friction au modèle de recristallisation et le second est implicitement inclus dans le modèle couplé. Le fluage est modélisé par un modèle polycristallin pour prendre en compte l'effet de l'anisotropie de comportement du zirconium et les hétérogénéités de la microstructure. Le comportement local est décrit par un modèle à bases physiques ajoutant un potentiel prédictif au modèle antérieur.

The thesis aim is to understand and to model the behavior of Zircaloy-4 during the transport of spent fuel. We developed a model coupling the recrystallisation, the recovery and the mechanical behavior. Electron microscopy confirmed the pre-existent observations on static recrystallisation and showed that the application of a stress influences both the nucleation and the growing of new grain during recrystallisation. The former effect is physically described by adding a term of friction to the recrystallisation model and the latter implicitly included in the coupled modeI. The creep is modelled by a polycristallin mode] to take into account the etTect of the anisotropic behavior of zirconium and microstructure heterogeneity. The local behavior is described by a physically based model which adds a predictive potential to the previous model.