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Thèse soutenue

Contribution à l'étude de l'endommagement des aciers austéno-ferritiques vieillis

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Auteur / Autrice : Claude Duval
Direction : Dominique François
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et matériaux
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne1998-2021)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fatigue
Acier -- Rupture

Résumé

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Ces aciers utilisés dans le circuit primaire des centrales nucléaires à eau pressurisée voient leurs propriétés mécaniques se dégrader au cours du temps. Ce vieillissement est principalement dû à la fragilisation à 475°C qui produit une phase riche en chrome dans la ferrite. Les aciers étudiés ont de 20 à 35% de ferrite. Les observations d'endommagement révèlent un mécanisme de multifissuration dans les îlots de ferrite lors des essais de rupture à 20°C, et un mécanisme d'endommagement par cisaillement des deux phases, lors des essais de rupture a 320°C. L'étude mécanique d'amorçage et de propagation entreprise ensuite a 320°C, sur un acier centrifuge contenant plus de 30% de ferrite et vieilli expérimentalement pendant 1000 heures a 400#c, aboutit a un critère d'amorçage en contrainte équivalente de Von Mises égal a 856 MPA. L’amorçage de la rupture se fait principalement par le mécanisme de cisaillement alors que la propagation semble plus favorable à la multifissuration. On montre ensuite l'inadéquation, dans sa forme brute, du modèle d'endommagement ductile de Rousselier pour décrire les résultats d'amorçage. La dispersion des résultats d'amorçage est attribuée à une dispersion des caractéristiques mécaniques des colonies. On met en évidence, par la loi des mélanges, le rôle du taux de ferrite dans les courbes de comportement uniaxial et dans la multifissuration