Thèse soutenue

Corrosion sous contrainte de l’Alliage 82 en vapeur d’eau hydrogénée à 400°C : influence de la microstructure et du comportement mécanique sur l’amorçage

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Auteur / Autrice : Elizabeth Chaumun
Direction : Jérôme Crépin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance le 06/04/2016
Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
Laboratoire : ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Clotilde Berdin-Meric
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Crépin, Isabelle Aubert, Ian de Curières, Peter Scott, Catherine Guerre
Rapporteurs / Rapporteuses : Krzysztof Wolski, Christine Blanc

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La Corrosion Sous Contrainte (CSC) est un des principaux modes de dégradation des composants assemblés par soudage dans Réacteurs à Eau Pressurisée (REP). Le retour d’expérience de 2007 sur les soudures en alliage à base de nickel a présenté 3 cas de fissuration par CSC sur l’Alliage 82 sur les 300 cas recensés dans le circuit primaire. L’objectif de cette étude est alors d’identifier des paramètres microstructuraux et mécaniques à l’échelle de la microstructure impliqués dans l’amorçage de fissures. Les caractérisations du matériau pour identifier ces paramètres sont composées d’une part, d’analyses de la composition chimique et d’analyses EBSD (Electron Back-Scattered Diffraction) pour la morphologie et les orientations cristallographiques des grains pour la microstructure et, d’autre part, de mesures expérimentales de déformation en surface et de calculs numériques de champs de contrainte autour des joints de grains par éléments finis pour le comportement mécanique. La corrélation de ces informations avec les sites d’amorçage de fissures de CSC obtenus avec les essais d’amorçage entrepris sur des éprouvettes U-bend en milieu vapeur d’eau hydrogénée à 400°C, 188 bar a confirmé la sensibilité de l’Alliage 82 en CSC avec une fissuration intergranulaire des joints de grains dont la particularité première est d’être perpendiculaire à la sollicitation (mode I). Les autres paramètres concernent celui de la chimie locale au niveau des joints de grains, de leur nature (généraux ou spéciaux) et du chargement mécanique appliqué à ces derniers (contrainte et différence de déformation). Cette méthodologie, applicable à d’autre matériau, a permis de mieux comprendre quels sont les paramètres microscopiques sensibilisent la cohésion du joint de grains et à quels degré d’importance doivent-il être pris en compte dans le mécanisme d’amorçage de fissures de CSC.