Thèse soutenue

Analyse expérimentale et numérique de l'amorçage de fissures de corrosion sous contrainte dans les aciers inoxydables pré-écrouis
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Qi Huang
Direction : Jérôme CrépinMonique Gasperini
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance le 22/01/2020
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne)
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
Jury : Président / Présidente : Marion Risbet-Voitot
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Crépin, Monique Gasperini, Véronique Favier, Thierry Couvant, Yann Charles
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Aubert, Benoît Tanguy

Résumé

FR  |  
EN

L’objectif de cette thèse est de comprendre la contribution de la combinaison de la microstructure et des champs mécaniques sur l’amorçage de fissures de CSC pour les aciers inoxydables austénitiques dans l’environnement primaire de REP après une prédéformation de traction. A partir d’investigations de surface par microgrilles et EBSD, couplées à des simulations par éléments finis en élastoplasticité cristalline, il est montré que les fissures intergranulaires de CSC concernent principalement des joints de grains généraux fortement désorientés, dont l’inclinaison apparente suggère la prédominance de joints perpendiculaires (ou presque) à l’axe de traction et fortement chargés. Cependant de nombreux joints présentant ces caractéristiques ne sont pas fissurés, soulignant le besoin d’investigations expérimentales complémentaires en 3D. A partir de coupes FIB de quelques joints représentatifs, il apparait que la seule contrainte normale ne permet pas de faire un lien avec la profondeur d’oxydation. Afin d’analyser l’effet d’un chargement mécanique complexe, une géométrie d’éprouvette en croix est utilisée pour effectuer un trajet de chargement séquencé. Une approche couplée entre mesures expérimentales et simulations numériques a permis d’analyser les hétérogénéités des champs mécaniques sur toute l’éprouvette. Les résultats aident à comprendre qualitativement la localisation des fissures en dehors de la zone d’intérêt définie a priori. En perspective, un modèle de diffusion / oxydation intergranulaire des joints de grains est présenté sur un agrégat polycrystallin simplifié, ouvrant la voie au couplage mécanique / diffusion / oxydation afin de mieux décrire la évolution de profondeur de pénétration d’oxyde et donc d’évolution de propriétés du joint de grains.