Approches globale et locale de la rupture dans le domaine de transition fragile-ductile d'un acier faiblement allie

Global and local approaches to fracture in the ductile to brittle transition region of a low alloy steel

• Auteur / Autrice : STEPHANE RENEVEY
• Direction : André Pineau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Cette etude est une contribution a la prevision des valeurs conservatives de resistance a la rupture brutale des aciers ferritiques et a une meilleure comprehension du changement de modes de rupture mis en jeu dans le domaine de transition fragile-ductile. L'etude experimentale a ete menee sur une debouchure de virole d'une cuve de reacteur nucleaire a eau sous pression, en acier 16mnd5. Des eprouvettes axisymetriques entaillees ont ete testees pour etudier l'amorcage de la rupture dans un element de volume tandis que des eprouvettes fissurees ont ete utilisees pour etudier la propagation stable de la fissure avant la rupture ultime par clivage. L'observation systematique des surfaces de rupture a montre la presence d'inclusions de sulfure de manganese (mns) aux sites de clivage ou a proximite. Les resultats experimentaux ont servi de base de donnees a la modelisation. Les travaux de modelisation ont fait appel a la demarche de l'approche locale de la rupture. La rupture d'un element de volume est decrite a l'aide d'un modele probabiliste original. Ce modele repose sur la connaissance des distributions de tailles et de fractions volumiques des inclusions de mns et sur l'hypothese d'une competition sans interaction des modes de rupture ductile et fragile par clivage. Le modele a ete applique aux eprouvettes fissurees (eprouvettes ct). Il permet de decrire la dispersion des resultats de tenacite a l'amorcage de la fissure. Les augmentations de la valeur moyenne et de la dispersion des resultats de tenacite apres propagation stable de la fissure sont interpretees a l'aide d'un effet de la temperature sur la contrainte de clivage. La modelisation permet alors d'etablir une courbe minimale realiste de la tenacite en fonction de la temperature.