Approche locale de la rupture fragile intergranulaire de l'acier 16mnd5

Local approach of intergranular brittle fracture of the 16mnd5 steel

• Auteur / Autrice : OULD MOHAMED LEMINE YAHYA
• Direction : Roland Piques
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

L'acier de cuve des centrales nucleaires a eau sous pression peut etre sensible a la fragilite intergranulaire. Celle-ci est liee a la segregation d'impuretes aux joints de grains. Elle provoque un changement du mode de rupture fragile qui, du clivage transgranulaire, devient intergranulaire. Elle se manifeste egalement par l'elevation de la temperature de transition et la baisse de la tenacite. De plus, en traction, les deformations et les contraintes a rupture sont fortement dispersees et faibles comparees aux valeurs correspondant au clivage. Il est donc necessaire de caracteriser la rupture fragile intergranulaire par un outil permettant la prevision des valeurs de tenacite. Dans le cas du clivage, la dispersion des contraintes a rupture et des valeurs de tenacite est bien decrite par le modele de beremin (1982). L'application de ce critere a la rupture fragile intergranulaire (r. F. I. ) met en evidence une bimodalite associant un faible module de weibull aux eprouvettes rompues en debut de plasticite. Apres une analyse des mecanismes de la fragilite intergranulaire, nous etudions les hypotheses susceptibles d'expliquer cette bimodalite dans le but de proposer un critere de rupture adapte a la r. F. I. De l'acier 16mnd5. Nous evaluons les heterogeneites de contrainte et de deformation plastique a l'echelle des grains par un modele polycristallin. Nous determinons l'evolution des heterogeneites en fonction du chargement pour mettre en evidence le role de celles-ci dans la bimodalite experimentale caracteristique de la r. F. I. Des techniques experimentales (technique des microgrilles, etc) sont ensuite mises en oeuvre pour valider les resultats relatifs a l'evolution de l'heterogeneite de la deformation plastique. L'observation systematique des facies de rupture permet d'identifier les defauts a l'origine des ruptures prematurees. Nous proposons un modele statistique de rupture tenant compte des caracteres specifiques de la r. F. I. Tels que l'amorcage de la rupture dans le domaine elastique et l'existence d'une double population de defauts. Nous rappelons les modeles decrivant l'effet d'echelle en rupture fragile et nous proposons une demarche simple qui permet d'acceder a la loi d'echelle donnee par le modele.