Thèse soutenue

Modifications microstructurales sous sollicitations thermomécaniques sévères : application au soudage par résistance des gaines de combustibles en aciers ODS
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Auteur / Autrice : Brendan Le Gloannec
Direction : Angéline PoulonCédric Pouvreau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
Date : Soutenance le 12/12/2016
Etablissement(s) : Bordeaux
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
Jury : Président / Présidente : Aline Rougier
Examinateurs / Examinatrices : Angéline Poulon, Cédric Pouvreau, Aline Rougier, Damien Fabrègue, Alexis Deschamps, Pascal Paillard, Eric Feulvarch, Olivier Doyen
Rapporteurs / Rapporteuses : Damien Fabrègue, Alexis Deschamps

Résumé

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Les aciers renforcés par dispersion d’oxydes (ODS) sont des matériaux candidats pourconstituer les gaines de combustibles des réacteurs nucléaires de IVème génération refroidis au sodium(RNR-Na). Le soudage par résistance en bout de ces gaines est étudié dans ce travail, avec pourobjectif la détermination et la compréhension des effets du procédé sur l’évolution de la microstructuredes aciers ODS à 9 % et 14 % de chrome à l’échelle des grains et des oxydes nanométriques. Uneapproche couplant caractérisations microstructurales sur soudures, simulation numérique et simulationphysique du procédé, à l’aide d’un simulateur thermomécanique Gleeble 3500, est adoptée. Le soudagepar résistance en bout impose localement des conditions de sollicitations sévères en termes dedéformation, vitesse de déformation et température. Ces sollicitations induisent un affinement de lamicrostructure dont l’origine peut être attribuée à un mécanisme de recristallisation dynamique (acier à14 % de chrome) ou à l’association de la recristallisation dynamique et des transformations de phase(acier à 9 % de chrome). Les conditions d’occurrence de la recristallisation dynamique sont étudiéessur ces matériaux. On montre notamment la possibilité d’une transition entre recristallisation dynamiquecontinue et discontinue sur l’acier à 14 % de chrome en fonction des conditions de sollicitation. Il estégalement observé que ces sollicitations thermomécaniques sévères induisent une augmentation de lataille des oxydes nanométriques associée à une diminution de leur fraction volumique.