Applications de l'approche locale de la rupture fragile à l'acier 16 mnd5 : corrélation résilience-ténacité - probabilité de rupture bimodale (clivage et intergranulaire)

• Auteur / Autrice : Mohammed Tahar
• Direction : Roland Piques
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des Matériaux
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : ENSMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acier

Résumé

Sur la base du programme de surveillance des cuves de réacteurs sous pression, c'est à dire sur des données d'essai de résilience et de traction, ce travail apporte une contribution à la résolution de deux problèmes qui sont directement impliqués dans l’établissement des règles de prévision de la ténacité des aciers de cuve : l'analyse de la rupture fragile bimodale et la définition d'un passage entre résilience et ténacité. Des investigations métallographiques et fractographiques sur une tôle d’étude présentant une susceptibilité à la rupture intergranulaire révèlent la présence de nombreux sulfures de manganèse en veines sombres ainsi que dans les bandes de rupture intergranulaire. Cette première analyse nous laisse supposer que ces sulfures constituent la famille de défauts à l'origine de la bimodalité de la rupture fragile. Un modèle statistique basé sur l'approche locale de la rupture utilisant un formalisme de type Beremin généralisé à quatre paramètres est ainsi développé et identifié pour ce mode de rupture. Les prévisions de ténacité obtenues par le modèle se révèlent pertinentes. Le passage résilience-ténacité en rupture fragile nécessite une bonne modélisation numérique de l'essai de résilience. Nos investigations numériques nous ont amené à proposer un modèle simple mais réaliste. Cette modélisation est basée sur de nombreux essais de résilience instrumentes. La mise en œuvre des essais et la modélisation de l'essai de ténacité est moins problématique. Une analyse par l'approche locale de la rupture fragile (modèle de Beremin) nous permet de prédire les courbes d'isoprobabilité en terme de ténacité et de résilience. L'idée maîtresse du passage consiste à associer pour une probabilité de rupture donnée une courbe de résilience et une courbe de ténacité. Cette partie de l’étude a permis d'obtenir une bonne corrélation entre résilience et ténacité dans la partie basse de la courbe de transition (rupture par clivage).