Etude de la formation d'amas diffus de solutés sous irradiation dans des alliages modèles ferritiques

Study of the formation of solute clusters under irradiation in model ferritic alloys

• Auteur / Autrice : Bertrand Radiguet
• Direction : Didier Blavette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sondes atomiques

Alliages fer-cuivre

Transitions de phases

Défauts ponctuels

Fer -- Alliages

Irradiation

Mots clés libres

Cascades de déplacements

Modélisation en dynamique d'amas

Résumé

Dans les aciers des cuves des réacteurs nucléaires, l'irradiation neutronique engendre des amas de solutés de quelques nanomètres de diamètre. Ils sont constitués d'un élément en sursaturation dans la matrice ferritique (Cu)) ainsi que d'éléments solubles (Mn, Ni, Si, P) les travaux décrits dans ce mémoire ont pour objectifs de déterminer le phénomène responsable de la formation de ces amas (cascades de déplacements, précipitation homogène ou hétérogène) et d'obtenir des informations sur l'effet des différents solutés. La microstructure d'alliages modèles, après différentes expériences d'irradiation contrôlées, est caractérisée par sonde atomique. La confrontation des résultats expérimentaux avec ceux obtenus à l'aide d'un modèle en dynamique d'amas calculant l'évolution de la population de défauts ponctuels montre que la précipitation des amas de solutés est hétérogène, sur les amas de défauts ponctuels. La cinétique de précipitation est ralentie par les solutés autres que le cuivre.

Neutron irradiation results in the formation of ultrafine (nm in diameter) solute clusters in reactor vessel steels. These clusters contain a supersaturated element (copper), and some soluble solutes (Mn, Ni, Si and P). The aim of the work described in this report is to understand what are the basic processes at the origin of the formation of these clusters, and to obtain information about the effect of the different solutes. The microstructure of model alloys, after different irradiation experiments is characterised by atom probe. The comparison between experimental results and results obtained by mean field modelling (evolution of point defects under irradiation) shows that the precipitation of the solute clusters is heterogeneous, on point defects clusters. Precipitation kinetic is slowed down by solutes other than copper