Influence de la teneur en chrome et de la structure des alliages de nickel sur leur comportement en corrosion sous contrainte en milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée

Influence of chromium content and microstructure on stress corrosion cracking of nickel alloys in primary water of nuclear power plants

• Auteur / Autrice : Jean-Denis Mithieux
• Direction : Yves Bréchet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Energie

Reacteur nucleaire

Reacteur eau pressurisee

Corrosion sous tension

Microstructure

Fluage

Repassivation

Cinetique

Fissuration

Resistance corrosion

Alliage 690

Alliage 600

Nuclear reactor

Pressurized water reactor

Stress corrosion

Microstructure

Creep

Repassivation

Kinetics

Cracking

Corrosion resistance

Résumé

L'objectif de l'etude est de comprendre l'origine de la bonne resistance a la corrosion sous contrainte de l'alliage 690 (nc30fe) en milieu primaire et d'en determiner les limites. Deux etapes essentielles de la fissuration ont ete considerees : la degradation du film passif par deformation plastique de l'alliage et sa reformation par reoxydation de la surface. Pour cela, des mesures de cinetiques de repassivation en milieu primaire a 360c (chronoamperometrie), des essais de fluage a l'air et des essais de corrosion sous contrainte en milieu primaire a 360c (traction lente et selle de cheval) ont ete realises sur des tubes de generateurs de vapeur. L'augmentation de 15% a 30% de la teneur en chrome dans l'alliage ameliore de facon significative mais faible les cinetiques de repassivation en milieu primaire. Elle provoque egalement une diminution du fluage a l'air, lui-meme fonction de la structure de l'alliage (precipitation de carbures de chrome, traitement thermique complementaire. . . ). Une description parametrique du fluage global et du glissement intergranulaire est proposee. La vitesse de fissuration des tubes en alliages 600 et 690 (traction lente) a ete correlee avec l'aptitude au glissement intergranulaire du materiau. Le cas de l'amorcage (selles de cheval) est moins clair puisque le meme type de correlation n'a pu etre etabli que pour l'alliage 600, aucune fissuration n'ayant ete detectee sur l'alliage 690 lors d'essais statiques. L'etude de l'interaction entre l'hydrogene et le materiau, mise en evidence tant sur les cinetiques de repassivation que sur le fluage, necessite encore des developpements pour rendre compte de la difference de comportement entre les deux alliages.