Dissertations / Theses: 'Matériaux – Corrosion sous contrainte'

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Rothea, Rémi. "Etude par la technique d’émission acoustique de la corrosion sous contrainte des aciers inoxydables austénitiques en milieu chlorure chaud." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0024.

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Abstract:

Le phénomène de fissuration sous contrainte, très redouté dans la pratique industrielle en raison de sa complexité et de ses conséquences économiques, fait l'objet dans ce travail, d'une étude par la technique d'émission acoustique. Cette technique s'avère être un outil puissant non seulement pour le suivi de la propagation des fissures, mais aussi pour l'investigation des mécanismes fondamentaux de la corrosion sous contrainte. Après une revue critique des résultats de la littérature mettant en évidence les difficultés spécifiques au cas industriellement important des aciers inoxydables austénitiques en milieu chloruré chaud (MgC12 44% 145°C), les différentes sources d'émission acoustique en présence sont identifiées et caractérisées expérimentalement : ébullition, dégagement d'hydrogène, dépassivation locale, déformation plastique, propagation de fissures. Les valeurs des paramètres intervenant dans les essais de traction lente et de traction pulsée sont alors optimisées pour obtenir une fissuration fiable, reproductible et représentative des cas rencontrés dans la pratique. Une étude micro-fractographique met en évidence des aspects caractéristiques des faciès de rupture autorisant ainsi une meilleure compréhension des mécanismes de corrosion sous contrainte et des transitions de mode de fissuration trans-inter-granulaire. La mise au point d'une chaîne d'acquisition numérique rapide des signaux d'émission acoustique et la mise en œuvre d'une géométrie spéciale d'éprouvette et de capteur permettent d'améliorer la sensibilité de détection. Des logiciels de traitement des signaux sont développés pour calculer en temps différé l'énergie,la fréquence et la localisation des sources d'émission. L'influence, sur les caractéristiques des signaux et sur le mode de rupture, de cinq paramètres expérimentaux est particulièrement étudiée : la nature de l'environnement, sa température, le taux de déformation, la pureté de l'acier et la nature du tenseur des contraintes en fond de fissure. Un mécanisme différent de fissuration est retenu selon le mode de rupture observé.

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Mankowski, Georges. "Corrosion par piqûres et corrosion sous contrainte du zircaloy-4 en milieu neutre chlorure." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT025G.

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Abstract:

Analyse quantitative de la sensibilite a la corrosion par piqures du zircaloy-4 par la determination des temps d'induction de la premiere piqure et des potentiels de germination des piqures. Mise en evidence de l'influence des differents parametres: etat de surface et sens de prelevement des echantillons, conditions de prepolarisation, potentiel de piquration, teneur en ions chlorure, vitesse de balayage en potentiel

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Hervier, Zéline. "Étude d'alliages de titane haute température : microstructure, fluage, corrosion sous contraite." Toulouse, INPT, 2007. http://www.theses.fr/2007INPT075H.

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Abstract:

Les rouets et les flasques des turbomachines d'hélicoptères aujourd'hui en alliage de titane sont soumis à des sollicitations thermiques accrues. L'objectif de ce travail est d'évaluer les propriétés mécaniques à haute température (fluage et corrosion sous contrainte) des traitements thermomécaniques effectués sur ces pièces par la société Aubert et Duval dans le but d'accroître la résistance mécanique à chaud des alliages de titane. L'observation des microstructures a souligné le rôle majeur de la vitesse de refroidissement après traitement thermique sur le taux d'alpha primaire final, et ce d'autant plus qu'il est effectué à haute température. La croissance des nodules est en effet contrôlée par la diffusion. L'étude du fluage a été axées sur la construction de courbes d'iso-amplitude de déformation primaire, d'iso-vitesses stationnaire et d'iso-durée de vie dans le plan contrainte / température. La superposition des courbes tracées a permis de constater que sur la plage de contraintes et températures étudiée, le Ti6242 forgé, apporte un faible gain en fluage, par comparaison au Ti6242 forgé •/,. L'IMI834 apporte quant à lui un gain plus important. A partir de ces courbes, des lois de comportement et d'endommagement du Ti6242 forgé•/, ont été identifiées. Une modélisation du fluage sur éprouvette entaillée a alors été mise en oeuvre. Enfin, les risques d'initiation de fissure encourus lors de dépôts de sel sur les rouets fonctionnant en environnement maritime (off-shore) à hautes températures ont été évalués. Les courbes d'iso durée de vie tracées mettent en évidence un abattement d'un facteur supérieur à 10 sur les durées de vie en fluage, avec le cycle actuel (contrainte constante et cycles thermiques de 24h). Un cycle plus représentatif des missions devra être défini pour préciser pour chaque contrainte la frontière thermique délimitant l'apparition du phénomène de corrosion sous contrainte
Future turbine engine applications require titanium parts to wishstand higher temperatures. This requires optimising the thermomechanical treatments of the parts in order to improve their creep life. The aim of this study is to evaluate the microstructure, creep life and stress corrosion cracking properties of the titanium alloy. The observation of the microstructure reveals that the rate of cooling has a great influence on the primary alpha content, especially if it is a high temperature heat treatment : the diffusion controls the growth of the primary alpha. The study of creep is based on the drawing of iso-primary creep strain, iso-steady-state strain rate and iso-creep-life lines in a stress - temperature field. Regarding their creep properties, the gain obtained with the ,-forged Ti6242 on the •/, forged is small, compared to the gain obtained with the •/, forged IMI834. From the plot of iso-steady-state strain rate and iso-time to rupture, numerical models to predict the steady strain rate and time to rupture at each stress and temperature are identified and discussed. The stress corrosion cracking properties are also evaluated

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Tinnes, Jean-Philippe. "Fragilisation et processus anodiques en corrosion sous contrainte : étude des paramètres micro-mécaniques influents." Saint-Etienne, EMSE, 2006. http://www.theses.fr/2006EMSE0021.

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Abstract:

Nous étudions l'influence des paramètres mécaniques locaux sur la fissuration en Corrosion Sous Contrainte, à l'échelle de la microstructure. Deux systèmes sont comparés: l'alliage cupro-aluminium CuAl9Ni3Fe2 en eau de mer synthétique sous polarisation cathodique (mécanismes liés à la dissolution anodique assistée par la vitesse de déformation) et l'acier inoxydable austénitique 316L en solution de MgCl2 (mécanismes de fragilisation liés à l'hydrogène). Nous utilisons des éprouvettes de traction micro-entaillées qui permettent d'étudier des fissures courtes et isolées. Ces essais sont modélisés par éléments finis et étudiés par la technique de diffraction des électrons rétro-diffusés (EBSD) dans le cas du 316L. Pour ces deux systèmes, des différences fondamentales de comportement vis à vis des paramètres mécaniques locaux sont mises en évidence et discutées du point de vue des modèles de Corrosion Sous Contrainte
We study the influence of local mechanical parameters on crack propagation in Stress Corrosion Cracking, at the scale of the microstructure. Two systems are compared: the CuAl9Ni3Fe2 copper-aluminium alloy in synthetic sea water under cathodic polarization, where the crack propagation mechanism is related to strain-assisted anodic dissolution, and the 316L austenitic stainless steel in MgCl2 solution, where embrittlement mechanisms related to hydrogen effects prevail. We use micro-notched tensile specimen that allow to study isolated short cracks. These experiments are modelled by means of finite elements calculations, and further characterized by Electron Back scattered Diffraction (EBSD) in the case of the 316L alloy. In terms of the local mechanical parameters that control propagation, fundamental differences are outlined between the two systems. They are discussed from the viewpoint of the available models of Stress Corrosion Cracking

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Hoerner, Bertrand. "Corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable supermartensitique 12chrome 4. 5nickel 1. 5molybdène dans un milieu sans sulfure d'hydrogène." Saint-Etienne, EMSE, 2007. http://www.theses.fr/2007EMSE0017.

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Abstract:

Les aciers inoxydables supermartensitiques sont utilisés dans le transport pétrolier et présentent une sensibilité de la zone affectée thermiquement (ZAT) à la corrosion sous contrainte. Nous avons caractérisé par traction lente la fissuration de la ZAT dans un milieu d’essai sans H2S. L’étude s’est focalisée sur l’effet de la teneur en carbone, de la réaffectation de la ZAT et d’un traitement post soudage sur la tenue à la corrosion sous contrainte. Notre étude a montré que la ZAT est sensible à la corrosion sous contrainte en milieu sans H2S et que sa réaffectation durant le soudage amenait à la création de carbures de chrome intergranulaires qui induisent une zone déchromée (15 nm). La fissuration peut alors se développer par dissolution le long de cette zone. Nous avons montré que l’augmentation du rapport chrome/carbone à un certain seuil permet de limiter la densité de carbures et d’avoir une zone déchromée discontinue ce qui inhibe la fissuration. Nous avons observé que l’application d’un traitement post soudage permet une rechromisation autour des carbures de chrome : après un traitement à 650°C durant 20 minutes, la ZAT ne présente plus de fissures
Supermartensitic Stainless steels are used in the oil and gas application and have a sensitivity of the heataffected zone (HAZ) to stress corrosion cracking. We carried out slow strain rate tensile test to characterize cracking of the HAZ in a H2S free environment. The study focus on the effect of carbon, the reassignment of the ZAT and post weld treatment on the cracking resistance. Our study show that the ZAT is sensitive to stress corrosion cracking in the free H2S environment and that the reassignment during welding led to the creation of intergranular chromium carbides which induce a depleted zone (15 nm). The cracks can grow by dissolution along this zone. We show that the increase of the chromium / carbon ratio beyond a threshold reduces the density of carbides and had a discontinuous depleted zone which inhibits cracking. We observe that the application of a post-weld heat treatment allows desensitisation around chromium carbides: after treatment at 650 ° C for 20 minutes, no crack appears in HAZ

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Labbé, Julien. "Détection et étude de micro-déplacements des contacts sous contrainte vibratoire et leurs conséquences sur les matériaux et revêtements des connecteurs-automobiles." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S146/document.

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Abstract:

Les vibrations issues du fonctionnement d'un véhicule automobile (moteur, route) sont transmises aux connecteurs électriques. Ces vibrations peuvent induire des déplacements relatifs entre certains des composants du connecteur à l’interface de contact. Les éléments en contact sont de diverses formes et diverses natures dont une partie femelle (dite clip) dans laquelle s’introduit une partie mâle (dite languette). Or, un déplacement relatif de quelques micromètres entre le clip et la languette est suffisant pour dégrader et ce de manière irréversible, l'interface de la zone de contact électrique (phénomène de fretting-corrosion). Il est donc nécessaire de connaître le comportement vibratoire interne d'un connecteur i.e. des connectiques pour préconiser sa meilleure son utilisation au sein d'un véhicule. Un banc d'essai sur pot vibrant a été réalisé dans le but de caractériser le comportement vibratoire d'un connecteur soumis à un profil vibratoire. Les mesures ont été réalisées par tribométrie en réalisant des orifices d'accès au clip et à la languette. De là, l'analyse des vibrations induites a mis en évidence des directions de déplacement multi-axiales des composants du connecteur et notamment celles d’un support du clip dit porte-clip, et ce malgré une vibration dont la direction est mono-axiale. L'analyse a également mis en évidence une correspondance vibratoire entre le clip et le porte-clip ainsi que des phénomènes de résonances. De là, une première approche sur une modélisation numérique, basée sur un système masse-ressort-amortisseur, a été proposée. Cette analyse permet de caractériser le comportement vibratoire général d'un connecteur sans dépendre du type de vibration appliquée. C'est une nouvelle approche dans la caractérisation de connecteurs électriques utilisés dans l’industrie automobile. Les éléments en contact d’un connecteur sont revêtus de matériaux qui les protègent des dégradations mécaniques et chimiques. Ces revêtements (de quelques micromètres d’épaisseur) peuvent être des matériaux nobles (or, argent,…) ou non nobles (étain, …). Le déplacement relatif entre un clip étamé et une languette étamée engendre la formation d'un troisième corps à l'interface de contact. Ce troisième corps est composé de débris oxydés qui perturbent la conduction des charges électriques. L'utilisation d'une atmosphère de di-azote (N2) et l’analyse de la tension de contact en fonction de l'emplacement du clip par rapport à la languette ont mis en évidence la dynamique des débris oxydés avec notamment leur évacuation hors de la zone de contact. De plus, l'analyse d'une zone de contact dégradée à la microsonde nucléaire a permis de doser l'oxygène et de mettre en valeur deux types d'oxydes de cuivre. Ces caractérisations permettent de mieux comprendre le phénomène de fretting-corrosion et ses conséquences
Vibrations are generating from an operating vehicule (motor, road). Then, they are transmitted to electrical connectors. Therefor, these vibrations can induce relative displacements between some of the connector components. The components for the electrical contact are the female part (called a clip) and the male part (called the tongue).These components are coated with materials that protect them from mechanical and chemical degradation. These coatings (a few micrometers thick) can be noble materials (gold, silver,...) or not noble (tin). A relative displacement of a few micrometers between the clip and the tongue is sufficient to irreversibly degrade the interface of the electrical contact zone by fretting-corrosion phenomenon. It is therefore necessary to know the internal vibratory behavior of connectors in order to recommend its best use for a vehicle.A test bench is carried out in order to characterize the vibratory behavior of a connector subjected to a vibratory profile. The measurements are carried out by vibrometry by making holes access for the clip and the tongue. From there, the analysis of the induced vibrations has revealed multi-axial directions displacements of the components of the connector and in particulary the clip holder (external support of the clip), despite a vibration whose direction is mono-axial.The analysis also showed a vibratory correspondence between the clip and the clip holder and resonance phenomena. From there, a first approach on a numerical modeling, based on a system mass-spring-damper, has been proposed. This analysis makes it possible to characterize the general vibratory behavior of a connector without depending on the type of vibration applied. This is a new approach in the characterization of electrical connectors used in the automotive industry.The relative movement between the clip and the tongue induce formation of a third body at the contact interface. This third body is composed of tin oxidized remains which disturb the conduction of electrical charges due to their electrcail insulating characteristic. The use of a nitrogen atmosphere and the analysis of the contact voltage as a function of the location of the clip relative to the tongue have demonstrated the dynamics of the oxidized debris with, in particular, their evacuation out of the contact area. Moreover, the analysis by a nuclear microprobe of a zone degraded contact area enable the measurement of oxygen concentration. The results hilight two types of copper oxides. These characterizations make it possible to better understand the phenomenon of fretting-corrosion and its consequences

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Berne, Clément. "Étude de la sensibilité à la corrosion sous contrainte de laitons biphasés : Conception d'un test accéléré d'évaluation de la sensibilité à la corrosion sous contrainte de composants de robinetterie gaz." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2015. http://oatao.univ-toulouse.fr/14643/1/berne1.pdf.

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Abstract:

Les ruptures imprévisibles de composants de robinetterie gaz constituent une problématique majeure de la sûreté du réseau de GrDF. Actuellement, la prévention des risques de rupture repose sur la réalisation de tests accélérés de sensibilité à la corrosion sous contrainte (CSC), préalablement à la mise en service des composants de robinetterie en laiton. Il s'agit d'éviter des accidents, au caractère potentiellement très dommageable, du fait de l'inflammabilité des gaz transportés. Or, dans certains cas, des endommagements prématurés de composants de robinetterie sont toujours constatés. Les limites du test de sensibilité actuel SROB 100 NF ont été démontrées par le CETIM ; définir un nouveau test accéléré, plus représentatif des endommagements constatés en service sur les éléments de robinetterie, et conduisant à des résultats reproductibles est donc crucial. Ce test devra être facilement adaptable sur site industriel afin de permettre aux industriels fabricants de valider la conformité des lots de pièces vis-à-vis de leur sensibilité à la CSC. Ainsi, les travaux de thèse reposent sur une démarche intégrant d'une part, la compréhension des mécanismes de CSC affectant les pièces en laiton α,β’ CuZn40Pb2 (CW617N) et d'autre part, la capacité à reproduire les endommagements observés en service, de manière accélérée. Grâce aux résultats obtenus, l'étude permet d’envisager l'industrialisation d’un nouveau test en milieu nitrate, à pH 11 sous polarisation anodique. La reproductibilité de l'endommagement obtenu et sa représentativité vis-à-vis des dommages observés en service comme le caractère discriminant du test vis-à-vis des états métallurgiques les moins résistants ont été démontrés.

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Augustin, Christel. "Prévision des cinétiques de propagation de défauts de corrosion affectant les structures en alliage d'aluminium 2024." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2008. http://oatao.univ-toulouse.fr/7791/1/augustin1.pdf.

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Abstract:

La sensibilité à la corrosion intergranulaire est influencée par trois paramètres majeurs : l'état métallurgique du matériau, les paramètres physiques et chimiques caractéristiques de l'environnement extérieur et l'état de contrainte du matériau. La première partie des travaux est consacrée à la détermination de paramètres pertinents de description de la corrosion intergranulaire. Un nouveau protocole basé sur l'abattement des propriétés mécaniques du matériau corrodé a donc été mis en place. La deuxième partie des travaux porte sur l'influence des paramètres environnementaux et de l'état de contrainte sur la sensibilité à la corrosion intergranulaire de l'alliage (facteurs du 1er ordre sur les cinétiques de corrosion). L'ensemble des résultats obtenus permet d'écrire des lois de propagation de la corrosion intergranulaire de l'alliage 2024 T351 en prenant en compte au mieux l'environnement extérieur.

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Célarié, Fabrice. "Dynamique de fissuration à basse vitesse des matériaux vitreux." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007583.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le régime de fracturation à faible vitesse (corrosion sous contraintes) d'échantillons de matériaux vitreux. Le système expérimental basé sur la microscopie à force atomique (AFM) permet de caractériser in-situ et en atmosphère contrôlée, la propagation d'une tête de fissure aux échelles caractéristiques (sub-micrométriques) des hétérogénéités de structure du matériau. Ce travail est divisé en trois parties :
1. La propagation de la fissure dans des vitrocéramiques a été étudiée par AFM en fonction de leur degré de dévitrification. Des écarts à la propagation rectiligne ont été mis en évidence. Dans le matériau le plus dévitrifié, la fissure contourne les cristaux nanométriques engendrant des contraintes de torsion et de cisaillement ce qui accroît d'autant la résistance à la rupture du matériau.
2. En utilisant la microscopie AFM, nous avons montré que la propagation de la fissure dans des matériaux vitreux –étudiés à des températures très inférieures à la température de transition vitreuse- se faisait, au devant de la tête de fissure, par un processus de nucléation, croissance et la coalescence de nano-cavités d'endommagement. La mise en évidence expérimentale de ce phénomène de ductilité du verre à l'échelle nanométrique est un résultat novateur faisant un lien entre les mécanismes de fissuration des matériaux ductiles (métaux) et fragiles (verres). La différence se situe au niveau des échelles de longueur des cavités, respectivement micrométriques et nanométriques.
3. Enfin, l'étude de la fissuration d'un verre contenant des ions alcalins révèle une migration, à l'échelle nanométrique, d'espèces chimiques au voisinage immédiat de la fissure. Cette migration s'observe sous la forme d'apparition et de croissance de nodules de dimensions nanométriques. Le champ de contrainte mécanique local, le taux d'humidité relative, ainsi que le temps de séjour de la tête de fissure dans une zone non fissurée du matériau, sont des paramètres essentiels pour le contrôle de ces phénomènes de diffusion à l'échelle nanométrique. Les processus physico-chimiques impliqués (comme la diffusion locale d'ions sodium) ont été étudiés.
L'étude in-situ de la fissuration des matériaux vitreux aux échelles de longueur caractéristiques des hétérogénéités est d'une importance capitale pour comprendre et améliorer les propriétés mécaniques du verre, matériau qui est à l'heure actuelle de plus en plus utilisé dans de multiples domaines.

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Deleume, Julien. "Facteurs métallurgiques et mécaniques contrôlant l'amorçage de défauts de corrosion sous contrainte dans l'alliage 718 en milieu primaire des réacteurs à eau sous pression." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2007. http://oatao.univ-toulouse.fr/7676/1/deleume.pdf.

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Abstract:

L'amélioration continue des performances et de la fiabilité des assemblages de combustible des réacteurs à eau sous pression nécessite de bien connaître les marges de fonctionnement des structures et des matériaux les constituant. Le choix de l'alliage 718 comme matériau de référence pour cette étude répond à la volonté industrielle d'identifier les paramètres du premier ordre contrôlant l'excellente tenue à l'amorçage de défauts de Corrosion Sous Contrainte (CSC) de cette nuance. A cette fin, un essai spécifique d'amorçage de défauts de CSC a été développé et modélisé. La sélectivité de cet essai de traction lente en milieu primaire REP simulé à 350°C sur éprouvette emboutie en V a été clairement établie à l'aide de neuf coulées de feuillards en alliage 718. Indépendamment de leur origine (élaborateur et/ou transformateur) et bien qu'ayant un passé thermomécanique analogue, elles présentent des niveaux de sensibilité à l'amorçage de défauts très différents. L'ensemble des matériaux caractérisés développent des couches d'oxydes de nature, compositions et dimensions analogues pour une large gamme de durées d'exposition en milieu primaire REP simulé réalisée dans l'intervalle de températures [320°C – 360°C]. Des analyses SIMS ont permis de mettre en évidence un processus d'oxydation intergranulaire et/ou interne sur des profondeurs micrométriques, accompagné par la présence d'oxygène dissous en amont de ces pénétrations intergranulaires. En outre, il a été établi que le niveau de résistance à l'amorçage de défauts de CSC de l'alliage 718 n'est pas modifié par la précipitation en quantité plus ou moins importante de la phase δ, quelles que soient sa morphologie et sa localisation. L'étude des effets de la mécanique sur le comportement de l'alliage 718 vis-à-vis de l'amorçage de défauts de CSC a permis d'établir que le niveau de sensibilité intrinsèque d'une coulée à la fissuration intergranulaire fragile semble être lié à la teneur de l'alliage en espèces interstitielles. De plus, le déclenchement d'instabilités plastiques de type PLC permet à lui seul d'inhiber la rupture intergranulaire à caractère fragile de l'alliage. L'étude de la localisation de la déformation par EBSD semble montrer que les différents niveaux de sensibilité observés peuvent être reliés à une tendance plus ou moins prononcée du matériau à localiser la déformation, générant ainsi de fortes incompatibilités entre grains.

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Birkel, Thierry. "Étude de la corrosion des matériaux carbones par l'aluminium liquide et ses alliages." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10434.

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Abstract:

Un test de corrosion statique, un appareillage original de boite à gants à fours incorporés, ainsi qu'une méthodologie d'analyse ont été mis en œuvre pour cette étude. Les tests de corrosion sont réalisés à 800\c sous argon dans l'aluminium et 9 alliages. La carburation de al est préférentielle en bords de feuillets carbones et les orbitales pi du carbone sont peu réactives. Les énergies d'activation du processus ont été évaluées à 1400 j/mol pour pyrographites et à 650 j/mol sur les graphites polycristallins. Une coalescence des pores et un clivage des cristallites et graphite entraine un vieillissement des carbones avec leur durée d'immersion dans l'aluminium. L'apparition d'une macroporosité est progressive. Pour une tenue optimale a 800\c, on optera pour des carbones graphites très peu poreux. A des températures supérieures avoisinant 1000\c, en situation de mouillage du métal, le phénomène de clivage prend une part plus active au processus de corrosion et requiert l'utilisation de carbones à fortes liaisons interplanaires (cokes non graphitables). Des imprégnations par les phosphates ont démontré une importante capacité inhibitrice de carburation de al par empoisonnement des carbones actifs en bord de feuillets. La purification des carbones par courant de chlore à 3000\c, crée un fort réseau de capillarité. Les composites c/c sont corrodés par attaque préférentielle de la matrice carbonée, provoquant la création de fissures fatales à la tenue du matériau.

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Riad, Soukaina. "Vers une modélisation de la corrosion sous contrainte assistée par l'irradiation du superalliage 718." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0039.

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Abstract:

Le superalliage base nickel 718 est réputé pour présenter une excellente tenue à la corrosion, une très forte résistancemécanique et une bonne tenue sous irradiation. De ce fait, il s’agit d’un matériau de choix au sein d’un réacteur électronucléaire pour les pièces soumises à des sollicitations extrêmes (ressorts, systèmes de maintien. . . ).Pourtant des ruptures en service ont été observées de ce matériau sous le phénomène de corrosion sous contraintes assistée par l’irradiation. La présente thèse vise à apporter de nouveaux éléments de compréhension de ce phénomène complexe sous l’angle de la modélisation numérique. Le processus de fissuration par corrosion sous contrainte est modélisé par la méthode des champs de phase. Une implémentation unifiée, apte à traiter lesfissurations intra et intergranulaires, est proposée et permet de coupler efficacement différentes échelles de travail (du milieu continu au polycristal) et différents physiques (mécanique des milieux continus et généralisés et oxydation interne). Cette modélisation permet de proposer des simulations des étapes complexes de la corrosion sous contrainte, à savoirl’amorçage, la coalescence et la propagation
Inconel 718 alloy is renowned for having excellent corrosion resistance, very high mechanical strength and good resistance to irradiation. Thus, it is a material of choice within a nuclear power reactor for parts subjected to extreme stresses (springs, retaining systems,...). However, failures in service have been observed in this material under irradiationassisted stress corrosion cracking phenomenon. This thesis aims to bring new elements of understanding of this complex phenomenon from the point of view of numerical modeling. The stress corrosion cracking process is modeled by the phase field fracture method. A unified implementation, able to deal with inter and intergranular fracture, is proposedand allows to couple efficiently different scales of work (from continuous medium to polycrystal) and different physics (mechanics of continuous and generalized media and internal oxidation). This modeling allows to propose simulations of the complex stages of stress corrosion cracking, namely initiation, coalescence and propagation

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Farre, Marie-Thérèse. "Développement et validation d'une procédure expérimentale pour l’étude de la corrosion sous contrainte biaxiale : application aux couples alliage 600/air et 316l/mgcl 2." ENSMP, 1998. http://www.theses.fr/1998ENMP0839.

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Abstract:

La fissuration par corrosion sous contrainte des tubes de générateur de vapeur en alliage 600 (baseni15cr9fe) des centrales nucléaires à eau sous pression est une préoccupation lors de la maintenance par EDF. Les zones les plus affectées (petits cintres et transition de dudgeonnage) sont dans un état biaxial de contraintes, qui donnent naissance à des fissures le plus souvent axiales mais aussi circonférentielles. Le critère de dimensionnement actuel de telles structures ne tient compte que de la plus grande contrainte principale. Ce travail vise à déterminer si l'utilisation d'un tel critère est justifiée dans le domaine des contraintes biaxiales. L'idée développée consiste à mettre en place et à valider une procédure permettant de concevoir une géométrie d’éprouvette qui, sollicitée en traction, développe un état biaxial de contrainte maîtrisé. On se donne ainsi la possibilité d'explorer les quadrants i et iv des contraintes. Le but est d'utiliser ces éprouvettes pour réaliser des essais de corrosion sous contrainte dans le milieu primaire avec l'alliage 600. La démarche comprend une étude du comportement biaxial du matériau qui met en évidence l'effet de l’écrouissage sur la forme de la surface de charge. L'alliage 600 présente un écrouissage tres cinématique, une surface de charge avec une concavité dans la direction d’écrouissage et un plat dans la direction opposée. Des géométries d’éprouvettes biaxiales ont été déterminées par un calcul d'optimisation de forme paramétrée. A l'aide de la loi de comportement élastoviscoplastique, l'une d'elle a été validée expérimentalement. Parallèlement au travail effectué sur l'alliage 600, la totalité de la démarche a été validée en corrosion sous contrainte biaxiale à l'aide du couple 316l/mgcl 2 bouillant à 154\c. Dans ce cas, la détermination d'un critère de durée de vie décrivant l'ensemble des résultats s'est avérée très délicate. Par ailleurs, le critère de la plus grande contrainte principale se révèle inadapté en régime biaxial.

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Proust, Alain. "Etude par la technique d’émission acoustique de la corrosion sous contrainte de trois nuances d'acier inoxydable (austénitique, ferritique et austéno-ferritique) en milieu chlorure chaud." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0081.

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Abstract:

Le phénomène de corrosion fissurante sous contrainte est complexe, difficilement prévisible, et ses conséquences sont souvent catastrophiques et redoutées dans la pratique industrielle. Son étude , dans le cas de trois nuances d'acier inoxydable (austénitique, ferritique et austénoferritique) en milieu chloruré chaud (MgC12 44 % à 145°C), fait l'objet de ce travail. La technique d'émission acoustique (EA) a été choisie, car elle permet non seulement le suivi de la propagation des fissures ; mais elle s'avère aussi très efficace pour l'investigation des mécanismes fondamentaux de corrosion sous contrainte (CSC). Notre travail expérimental commence par une identification systématique des différentes sources d'EA liées aux conditions opératoires : ébullition ou cristallisation de la solution, dégagement d'hydrogène, piqûre, parasites mécaniques et électromagnétiques, déformation plastique et propagation de fissures. Une étude sur des éprouvettes testées en traction dans un microscope électronique à balayage, permet de corréler sans ambiguïté les étapes de déformation plastique avec leur signature acoustique. Les essais effectués à vitesse de déformation imposée en milieu MgC12, complétés par l'observation systématique des faciès de rupture, conduisent à identifier et caractériser le signaux d'EA produits sur les trois nuances, lors de la propagation des fissures des CSC. Enfin, les essais de sollicitation pulsée, couplés avec des mesures acoustiques, électrochimiques et l'observation microfractographique des ruptures, sont riches en enseignements sur les conditions et les vitesses de fissuration ainsi que sur les mécanismes de production des salves d'EA liées au processus de fissuration. A partir de ce dernier type d'essais, nous avons défini un critère, basé sur des paramètres d'EA, permettant de détecter la propagation des fissures dès le façonnage de celles-ci. Ce critère est beaucoup plus sensible que d'autres s'appuyant sur des mesures mécaniques, électroniques et ultrasonores
The aim of this study is to confirm the possibility of Acoustic Emission (AE) monitoring of Stress Corrosion Cracking (SCC). AE technique can first, shed light into the mechanism of SCC particularly concerning the propagation process of trans-granular sec, and second, evolve into a method for in sit continuous monitoring of critical structures, for instance in chemical plants. The material-environment system is austenitic, ferritic and duplex stainless steels in 44% aqueous MgC12 solution at 145°C. Ali possible AE sources are identified and characterized in such operating conditions : bubbling and solution crystallization, hydrogen evolution, pitting, mechanical and electromagnetic noise. Plastic deformation. Tensile tests in a scanning electron microscope (SEM) are performed to identify the local deformation mechanisms that can induce film rupture. Slow strain rate tests are carried out to produce reproducible stress corrosion crack. During cracks propagation the AE bursts are identified and characterized for the three types of stainless steels. The mechanisms of film rupture are now better understood with SEM observations. Load pulsing tests in MgCl2 together with electrochemical measurements and SEM fractographs give a lot of information on initiation conditions, crack velocity, and the mechanism of AE bursts production. A good criterion bas already been achieved to detect by AE measurements the early stages of sec initiation and propagation. This criterion provides an earlier detection of sec than other mechanical and electrochemical techniques

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Ramadan, Salah. "Étude et contrôle de la corrosion sous contrainte des câbles tendus utilisés dans les ouvrages d'art en milieu alcalin chloruré : caractérisation de l'endommagement par émission acoustique et techniques électrochimiques." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0097/these.pdf.

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Abstract:

L’une des causes principales de la ruine des ouvrages d’art est la dégradation des câbles tendus d’acier liée à la corrosion sous contrainte (CSC). Ce phénomène est très redouté pour ces ouvrages en raison de sa complexité et de ses conséquences économiques et sécuritaires. L’objectif de ce travail est d’étudier et de caractériser ce type de dégradation en présence d’agents agressifs tels que les chlorures, en couplant la technique d’émission acoustique (EA) aux mesures électrochimiques. Dans un premier temps, à l’aide des méthodes électrochimiques, le comportement à la corrosion de ces câbles d’acier dans différentes solutions chlorurées à pH 12 a été étudié. Dans un deuxième temps, la propagation, la distorsion et l’atténuation des ondes générées dans ces câbles, à partir d’une source ultrasonore calibrée, ont été caractérisées. Puis, le comportement acoustique du câble en conditions de CSC a été étudié. L’analyse des paramètres d’EA (formes d’ondes, énergie, durée, …) a permis la discrimination de deux phases de corrosion. La phase I est une période de latence liée à la rupture du film passif et à l’amorçage des piqûres. La phase II regroupe deux périodes d’activités. La période 1 (phase II1) correspond à la propagation des piqûres et à l’amorçage des fissures. La période 2 (phase II2) correspond à propagation de ces fissures jusqu’à la rupture du câble. Le couplage de l’activité acoustique et l’analyse microscopique a permis de déterminer la vitesse de propagation des fissures (10-8m/s) et aussi de mettre en évidence leurs modes I et II de propagation. Le mode I de ténacité KIC = 80 MPa. M0,5 est perpendiculaire à la contrainte appliquée. Le mode II, avant la rupture, est parallèle à cette contrainte. En conséquence, la technique d’émission acoustique s’est avérée un outil puissant et pertinent pour le suivi in-situ de l’endommagement lié aux phénomènes de la CSC
One of the major problems recognized in civil engineering and affecting the long time performance of Prestressed Concrete Structure (PCS) is the degradation by the Stress Corrosion Cracking (SCC) of prestressing cables used to improve the mechanical resistance of the concrete. Our purpose through this work is to study cables corrosion phenomenon in simulated concrete pores solution by acoustic emission technique (AE) coupled to electrochemical measurements. Our investigations among this work have allowed : The characterization of the electrochemical behavior of prestressing cables in several chloride solutions, at high alkalinity- pH =12. The evaluation of the propagation of guided waves and it’s attenuation throughout the cable and its central wire. The discrimination by AE, in the tested mediums, of two phases of steel SCC, attributed respectively to the oxide film breakage, pits initiation (phase I), pits propagation/cracks initiation (phase II1) and to the subcritical cracks growth, mode I, KIC ~ 80 Mpa. M0. 5, and mode II (phase II2). These phases were characterized by their waveform, their energy, and their duration. The classification of AE parameters by using the principal component analysis (PCA) in two well separated populations’ signals allotted to the two corrosion phases cited above. The confirmation of the influence of SCC on the degradation of the mechanical properties of cables by SEM observations. This study has shown a real potential of use of AE for the in situ and for the real-time health monitoring of prestressed concrete structures degradation

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Moriau, Olivier. "Etude et optimisation du matériau "acier galvanisé" en termes de capacité d'amortissement et de résistance à la corrosion sous contrainte." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10127.

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Abstract:

Dans le cadre de l'étude des propriétés mécaniques des aciers galvanises au trempe, ces travaux montrent le rôle important que jouent les caractéristiques mécaniques et structurales du revêtement de galvanisation sur la résistance a la corrosion sous contrainte sous sollicitation monotone, et sur la capacité d'amortissement sous sollicitation dynamique d'un acier plat galvanise. L'objectif principal de cette étude consiste a optimiser le matériau acier galvanise en terme de capacité d'amortissement. L'implantation d'alliages galvanises ferromanganèse dans le secteur automobile semble être le meilleur compromis pour obtenir a la fois de hautes capacités d'amortissement, de bonnes caractéristiques mécanique et une bonne tenue a la corrosion. L'influence des paramètres fréquence et température a permis de préciser les mécanismes de dissipation d'énergie lies a la capacité d'amortissement élevée des alliages polyphasés fe-16(et 18)%mn. Ces alliages contiennent en effet le maximum de martensite epsilon de trempe, dont les interphases avec l'austénite résiduelle sont des sources de dissipation d'energie sous sollicitation cyclique. Il est également nécessaire de considérer une contribution magnetique a l'amortissement lorsque l'austénite est dans son état antiferromagnétique, c'est a dire sous sa température de neel. La maîtrise du processus de galvanisation a chaud de tels alliages en bain de zn-ni, utilise dans l'industrie, a permis de proposer la représentation du coin riche en zinc du système quaternaire fe-mn-zn-ni a 450 degrés celsius. Les capacités d'amortissement obtenues après galvanisation situent ces matériaux polyphasés revêtus au sommet du domaine des matériaux de construction.

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Kweon, Young-Gak. "Influence de divers paramètres sur la fissuration par fatigue d'aciers de construction dans l'eau de mer sous protection cathodique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1986. http://www.theses.fr/1986ECAP0010.

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Abstract:

Etude du comportement en fissuration par fatigue dans l'eau de mer sous protection cathodique des aciers destinés à la construction de structures off-shore (acier E355, acier non allié 0,06%C, acier allié 1%AL1%CR0,06%C, acier allié 0,43%CU0,06%C). Influence des divers paramètres agissant sur la fatigue-corrosion sous polarisation cathodique: paramètres électrochimiques (marnage, potentiel de polarisation cathodique, circulation et ph de la solution), paramètres mécaniques (cyclage, surcharge), paramètres métallurgiques (composition chimique de l'acier, soudage)

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Françon, Virginie. "Corrosion sous contrainte par l’iode des alliages de zirconium : étude des paramètres critiques pour l’amorçage intergranulaire et la transition inter/transgranulaire." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0046.

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Abstract:

La corrosion sous contrainte par l’iode (CSC-I) est l’un des mécanismes de rupture potentiels des crayons combustibles en alliage de zirconium, pouvant intervenir au cours des transitoires de puissance des réacteurs nucléaires. La fissuration par CSC-I comporte trois étapes : amorçage de la fissure, développement intergranulaire puis propagation transgranulaire. Le but du travail est d’identifier des paramètres critiques gouvernant les transitions entre ces différentes étapes. En premier lieu, des essais sur des éprouvettes en Zircaloy présentant des finitions de surface et des états métallurgiques variés permettent de discriminer l’influence de différents paramètres sur l’amorçage des fissures. Nous mettons en évidence le rôle critique du niveau des contraintes résiduelles, de leur répartition en surface ainsi que de leur profil au sein du matériau. La sensibilité des alliages à l’amorçage des fissures n’est pas directement corrélée à la rugosité de la surface. Cependant, la dispersion des paramètres de rugosité traduit l’irrégularité du profil, l’hétérogénéité du niveau des contraintes résiduelles, et donc l’existence de zones où les contraintes résiduelles sont localement moins protectrices. Dans un second temps, des éprouvettes de Zircaloy-4 possédant différents états d’écrouissage sont sollicitées sous charge constante, en présence de méthanol iodé. Les modifications microstructurales induites par l’écrouissage favorisent l’apparition de la propagation transgranulaire des fissures de CSC-I. Des observations des faciès de rupture en MET révèlent que la transition inter/transgranulaire intervient dans des zones où les grains sont fortement désorientés les uns par rapport aux autres, suite à l’augmentation des contraintes locales résultant des incompatibilités de déformation grain à grain
Iodine-induced stress corrosion cracking (I-SCC) is one of the potential failure modes of zirconium alloy fuel claddings during power transients in nuclear reactors. I-SCC failures are usually described in three steps: initiation of cracks, intergranular development and transgranular propagation. The objective of this work is to identify critical parameters controlling transitions between crack propagation modes. First of all, experiments conducted on Zircaloy samples with various surface conditions and metallurgical states lead to discriminate the influence of several parameters responsible for cracks initiation. The critical role of residual stresses level, their distribution at the subsurface and their evolution in the bulk of the material is evidenced. Sensitivity to I-SSC is not directly correlated to surface roughness. However, dispersion in roughness parameters indicates the presence of surface irregularities, heterogeneities of residual stresses and the existence of surface areas where residual stresses are less protective. In a second step, Zircaloy-4 samples with various strain-hardening pre-treatments are submitted to constant load tests in an iodine methanol solution. Microstructural modifications induced by a strain-hardening pre-treatment enhance transgranular propagation of I-SCC cracks. TEM observations of fracture surfaces show that the intergranular to transgranular crack transition takes place preferentially where the relative crystallographic orientation is large between two adjacent grains, because of local stress concentrations resulting from strain incompatibilities between neighbouring grains

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Moreau, Stéphane. "Fiabilité environnementale des composants de puissance : le TRIAC." Tours, 2006. http://www.theses.fr/2005TOUR4041.

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Abstract:

Cette thèse présente une étude comparative de la fiabilité thermomécanique des composants de puissance soumis à des tests de cycles de température (CyT) ou de chocs thermiques (ChT). L’influence du temps de palier et de la température maximale a été investiguée. CyT et ChT semblent être équivalent car produisant la même défaillance : fissuration à cœur du joint de brasure situé entre radiateur et céramique. Ces observations sont validées par analyses statistiques et simulations numériques 3-D. Les résultats de simulations ont permis de confirmer le mécanisme de dégradation — usure du joint de brasure, entre radiateur et céramique, par cisaillement cyclique — et aidés à déterminer l’influence du temps de palier et de la température maximale. Grâce à la détermination des constantes de modèles d’estimation de durée de vie et à la fourniture d’un profil de mission, la durée de vie peut être estimée numériquement
The work presented in this thesis consists in the thermo-mechanical reliability study of power components submitted to temperature cycling tests (TCT) or thermal shock tests (TST). TCT and TST were compared from the component reliability point of view. The influence of dwell times and maximum temperature was investigated. TCT and TST seem to be equivalent because they produce the same degradation at the same location (cracked base plate – ceramic solder joint). These observations are validated by statistical analyses and 3-D simulations. Simulation results allow us to confirm the failure mechanism — solder joint between base plate and ceramic is worn out by shear — and to help us to bring out the effect of dwell times and temperature extremes. Thus, dwell times produce negligible impact in comparison of temperature extremes. From the determination of fatigue models constants and the supplying of a mission profile (real temperature profile), lifetime estimation can be performed

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Durif, Emilien. "Caractérisation du couplage mécano-électrochimique en pointe de fissure lors de la fissuration assistée par corrosion sous contrainte : cas du Zircaloy-4 en milieu aqueux halogéné." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00759340.

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Abstract:

La corrosion sous contrainte (CSC) est un phénomène synergique d'endommagement qui résulte d'un processus de corrosion (dissolution, adsorption) et d'une rupture mécanique (fissuration). Les mécanismes de couplage mécano-électrochimique en pointe de fissure nécessaires à la compréhension du phénomène sont encore mal connus puisqu'ils dépendent du système d'étude (métal/milieu agressif) et font intervenir de nombreux facteurs mécaniques et électrochimiques. Dans cette thèse, nous nous proposons d'étudier les interactions réciproques entre la dissolution et l'état de contrainte mécanique en pointe de fissure (facteurs d'intensité des contraintes) pour le cas du Zircaloy-4 en milieu aqueux halogéné. Les éprouvettes sont d'abord pré-fissurées par fatigue à l'air avec la technique du Load-Shedding, ce qui permet alors de maîtriser le facteur d'intensité des contraintes résiduel de pré-fissuration par fatigue. Ensuite, une pré-oxydation thermique est réalisée pour produire une couche de film passif sur les surfaces de l'éprouvette. Les réactions électrochimiques sont alors concentrées en pointe de fissure qui induit également une concentration des effets mécaniques. Des techniques de corrélation d'images sont développées dans le but d'identifier les facteurs d'intensité des contraintes et d'estimer la longueur de fissure en temps réel. Ainsi des essais originaux de CSC, permettant d'imposer les facteurs d'intensité en pointe de fissure, sont conduits et les résultats montrent alors clairement les effets synergiques entre l'évolution des mesures mécaniques et des courants de dissolution. D'autre part, l'existence d'un facteur d'intensité des contraintes seuil de propagation en CSC, présentant une forte dépendance à l'histoire de chargement et à la variation de l'état de contrainte locale en pointe de fissure (variation des facteurs d'intensité des contraintes), est mise en évidence. Ceci montre alors que la plasticité doit évoluer pour que la dissolution se produise. Ainsi, le temps caractéristique d'arriver de nouvelles dislocations en pointe de fissure ne doit pas dépasser la durée caractéristique des réactions de passivation. Enfin sur la base des résultats expérimentaux, un modèle de loi de propagation phénoménologique de fissure en CSC est proposé et ses paramètres sont identifiés et validés à partir de différents essais de CSC.

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Pauchard, Vincent. "Etude des mécanismes de rupture des fibres dans les composites UD verre/epoxy sous sollicitation de fatigue longitudinale en milieu humide : application d'un modèle de corrosion sous contraintes." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2001. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1868_vpauchard.pdf.

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Abstract:

L'objet de cette étude est la dégradation des composites unidirectionnels (UD) verre/époxy sous sollicitations environnementales (humidité) et mécaniques (fatigue en flexion longitudinale 0°) combinées. Dans ces conditions, il est établi que l'endommagement est largement tributaire de la rupture différée et diffuse de monofilaments sur la face en traction des éprouvettes. Ceci résulte de la propagation sous-critique des défauts superficiels du verre, dont la cinétique dépend fortement de l'environnement physico-chimique local et notamment de la concentration en eau. Sur la base de ces acquis, il a été entrepris une analyse multi-échelles du premier endommagement: (i) un modèle statistique de corrosion sous-contrainte a été validé sur mèches de fibres non imprégnées, au moyen d'essais de traction instrumentés en émission acoustique ; (ii) ce même modèle a été appliqué dans un Volume Elémentaire Représentatif au sein d'un composite, grâce à un dispositif de flexion instrumentée en analyse d'images ; (iii) une relation empirique simple entre le nombre de fibres rompues au centre et en surface de l'éprouvette et la raideur de celle-ci a permis de proposer une approximation analytique de la perte de raideur de la poutre de flexion sous sollicitation monotone ou statique ; (iv) les potentialités et les limites de ce modèle dans le cas de sollicitations dynamiques ont enfin été abordée grâce à un dispositif de fatigue en immersion. Il est apparu que cette approche permettait largement de rendre compte de l'effet de la température, du niveau de charge, de la fréquence et du rapport de sollicitation
The fatigue behaviour of unidirectional glass/epoxy composites under longitudinal bending or tensile loading is known to be largely dominated by the delayed fracture of the fibre reinforcement. Often refereed as stress corrosion cracking (SCC), these processes are controlled by the sub-critical growth of glass surface defects under the combined action of stress and moisture. On this basis we have conducted a multi-scale analysis on the early stages of damage development: (i) a statistical model of Stress Corrosion Cracking have been validated during tensile tests on dry fibres bundles by means of Acoustic Emission; (ii) the same model have been applied to an elementary volume within a flexural beam by means of in situ optical observations; (iii) an empirical relationship between the number of fibre breaks on the tensile side in front of the loading nose and the relative stiffness of the specimen allowed us to propose an analytical approximation of the stiffness loss of flexural beams under static or quasi-static loading; (iv) potential and limitations of this approach for dynamic fatigue were investigated in immersion in hot water. It appeared that our model allowed to take into account of thermal activation, strain level, solicitation ratio and frequency

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Milanese, Julien. "Rupture intergranulaire assistée par l'oxydation et corrosion sous contrainte de produits minces en alliage 718 : rôle de la microstructure et de la chimie des joints de grains." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0054.

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Abstract:

Du fait de ses bonnes caractéristiques générales, l’alliage 718 est utilisé pour la fabrication de certains composants présents dans les assemblages combustibles des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP). Malgré la relative résistance à l’amorçage de défauts de Corrosion Sous Contrainte (CSC) de cet alliage, l’amélioration recherchée de la fiabilité et de la sureté des installations nucléaires nécessite une compréhension approfondie de ce mécanisme d’endommagement et la mise en place de solutions industrielles visant à augmenter les marges de fonctionnement de ces composants. Ainsi, une modification de la gamme de fabrication est envisagée par Framatome afin d’accroitre la résistance à la CSC des composants en alliage 718. L’identification des effets de l’état métallurgique est essentielle afin d’appréhender le mécanisme de CSC et d’appuyer la solution industrielle retenue. Sur ce point, les effets de la précipitation de la phase et de l’écrouissage sur la sensibilité à la fissuration intergranulaire du matériau ont été étudiés et l’identification des mécanismes de déformation mis en jeu aux joints de grains entreprise. La précipitation de la phase et l’écrouissage se révèlent être bénéfiques et améliorent la résistance à l’amorçage de fissures intergranulaires de l’alliage 718. Néanmoins, il a été montré qu’ils ne permettaient pas la désensibilisation totale du matériau à eux seuls. En outre, une composante de déformation par glissement intergranulaire a été identifiée dans le cas de coulées d’alliage 718 sensibles à la fissuration intergranulaire, et est partiellement inhibée pour le matériau issu de la gamme de fabrication modifiée. Ces observations ont abouti à la proposition d’un mécanisme d’amorçage basé sur ce mode de déformation particulier. Les différents résultats obtenus constituent un apport considérable quant à la compréhension du mécanisme de CSC de l’alliage 718. Ils amènent également des éléments d’explication du bon comportement du matériau issu de la gamme de fabrication modifiée. Aussi les résultats d’essais visant à éprouver la résistance à l’endommagement du nouveau matériau, montrent toute la pertinence de la solution industrielle envisagée face à la problématique rencontrée
Due to its good resistance to Stress Corrosion Cracking (SCC), some of the components of nuclear assemblies of Pressurized Water Reactors (PWR) are made of alloy 718. Nevertheless, the current trend is increasing the liability and the safety of nuclear plants and needs a further understanding of the SCC mechanism of the material. Framatome is also considering a modification of the processing route of the strips used for the manufacturing of these components in order to improve the SCC resistance of the alloy 718. To better understand the SCC mechanism and support the solution undertaken, the influence of the metallurgical state on the damaging process must be investigated. The influences of the precipitation of phase and cold working on the susceptibility to intergranular cracking of the alloy were examined and the deformation mechanism at grain boundaries identified. It was shown that these two features were beneficial and improve the cracking resistance of the alloy but could not provide full desensitization when taken separately. Furthermore, grain boundary sliding was identified on the material susceptible to SCC whereas it is partially suppressed on the resistant one. From these observations, a mechanism for the initiation of intergranular cracks based on grain boundary sliding has been proposed. This work is a valuable contribution for the better understanding of the SCC mechanism of the alloy 718 and provides an explanation to the higher cracking resistance of the material derived from the new processing route. In addition, the relevance of the industrial solution to suit the problematic encountered was put forward

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Konarski, Piotr. "Thermo-chemical-mechanical modeling of nuclear fuel behavior : Impact of oxygen transport in the fuel on Pellet Cladding Interaction." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI080.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d'étudier l'impact du transport de l’oxygène sur la thermochimie de l’interaction pastille-gaine. Pendant les rampes de puissance, le combustible nucléaire est exposé à des gradients de température élevés. Il subit des changements chimiques et structurels. Le gonflement du combustible entraîne un contact mécanique avec la gaine, provoquant des contraintes mécaniques élevées. Simultanément, des espèces chimiquement réactives sont libérées par le centre des pellets chauds et peuvent interagir avec la gaine. La combinaison de ces facteurs chimiques et mécaniques peut entraîner une défaillance de la gaine causée par la fissuration par corrosion sous contrainte. Il a été prouvé que le transport de l'oxygène sous des gradients de température élevés affecte la thermochimie, ce qui peut jouer un rôle important dans la fissuration par corrosion sous contrainte. Cette thèse présente des simulations 3D de rampes de puissance dans des réacteurs à eau sous pression avec le code de performance de combustible ALCYONE, qui fait partie de l'environnement informatique PLEIADES. Le code a été mis à jour pour associer la description de la thermochimie du carburant irradié déjà disponible au transport de l'oxygène en tenant compte de la thermo diffusion de l'oxygène. L'impact de la redistribution de l’oxygène pendant une période transitoire de puissance sur la thermochimie du combustible irradié et sur le relâchement de gaz chimiquement réactif provenant du combustible (I(g), I2(g), CsI(g), TeI2(g), Cs(g) et Cs2(g) principalement) est étudié. Les simulations montrent que la redistribution de l’oxygène, même modérée, conduit à la réduction des oxydes métalliques (dioxyde de molybdène, molybdates de césium, oxyde de chrome) au centre des pastilles de combustible et, par conséquent, au relâchement d’une quantité beaucoup plus importante de césium gazeux, en accord avec les examens post-irradiation. Les calculs tridimensionnels des quantités d'importance pour la fissuration par corrosion sous contrainte due à l'iode (contrainte circonférentielle, déformation circonférentielle, pression partielle d'iode sur gaine) sont ensuite utilisés dans des simulations de propagation de fissures de gaine
The goal of this thesis is to study the impact of oxygen transport on thermochemistry of nuclear fuel and pellet cladding interaction. During power ramps, nuclear fuel is exposed to high temperature gradients. It undergoes chemical and structural changes. The fuel swelling leads to a mechanical contact with the cladding causing high mechanical stresses in the cladding. Simultaneously, chemically reactive gas species are released from the hot pellet center and can interact with the cladding. The combination of these chemical and mechanical factors may lead to the cladding failure by iodine stress corrosion cracking. It has been proven that oxygen transport under high temperature gradients affects irradiated fuel thermochemistry, a phenomenon which may be of importance for stress corrosion cracking. This thesis presents 3D simulations of power ramps in pressurized water reactors with the fuel performance code ALCYONE, which is part of the computing environment PLEIADES. The code has been upgraded to couple the description of irradiated fuel thermochemistry already available with oxygen transport taking into account oxygen thermal diffusion. The impact of oxygen redistribution during a power transient on irradiated fuel thermochemistry in the fuel and on chemically reactive gas release from the fuel (consisting of I(g), I2(g), CsI(g), TeI2(g), Cs(g) and Cs2(g), mainly) is studied. The simulations show that oxygen redistribution, even if moderate in magnitude, leads to the reduction of metallic oxides (molybdenum dioxide, cesium molybdate, chromium oxide) at the fuel pellet center and consequently to the release of a much greater quantity of gaseous cesium, in agreement with post-irradiation examinations. The three-dimensional calculations of the quantities of importance for iodine stress corrosion cracking (hoop stress, hoop strain, iodine partial pressure at the clad inner wall) are then used in simulations of clad crack propagation

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Lenci, Matthieu. "Quantification du glissement intergranulaire par microscopie à force atomique : contribution à l'analyse de l'endommagement intergranulaire à haute température." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00739345.

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Abstract:

Nous avons développé une méthode originale de mesure par microscopie à force atomique (AFM) du glissement intergranulaire, sur des alliages sollicités à haute température et à de faibles vitesses de déformation, pour des essais de courte durée. Nous avons pu mesurer le glissement intergranulaire, selon sa composante hors-plan de la surface de l'éprouvette. La limite de détection du glissement intergranulaire est alors de 10 nm. Des essais de traction lente ou à charge imposée, à haute température (360°C à 700°C) et sous ultravide, ont été réalisés sur des éprouvettes plates et minces d'aciers inoxydables austénitiques et de superalliages base nickel. A l'issue de ces essais, la caractérisation du glissement intergranulaire par AFM montre que le glissement intergranulaire peut être activé dès la mise en charge, sur des amplitudes de plusieurs dizaines de nm. De plus, sur des essais courts, l'amplitude du glissement intergranulaire ne dépend pas de l'orientation de la trace du joint par rapport à la direction de sollicitation. En revanche, la désorientation est un paramètre déterminant sur la propension des joints à glisser. Nous avons également analysé par spectrométrie Auger la ségrégation intergranulaire sur deux alliages (un acier inoxydable austénitique 304H et un alliage base nickel X-750), préalablement sollicités en traction lente à haute température. Pour le 304 H, les ségrégations de S et P sont favorisées au voisinage des points triples. Pour l'alliage X-750, P ségrège en fond de cupules des facettes de grains microductiles, alors que S ségrège dans les zones riches en précipités. Les méthodes développées permettent d'étudier la corrélation entre deux ingrédients majeurs de l'endommagement à haute température : le glissement intergranulaire et la ségrégation fragilisante aux joints de grains. En particulier, une étude de la cinétique du glissement intergranulaire devrait permettre de valider comme indicateur de la sensibilité à l'endommagement à haute température en service, la mesure de marches de glissement intergranulaire suite à des essais courts. Cette méthode permet également d'envisager l'étude du rôle du glissement intergranulaire dans l'amorçage et la propagation des fissures de corrosion sous contrainte en milieu REP.

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Oger, Loïc. "Corrosion sous contrainte et fragilisation par l'hydrogène d'alliages d'aluminium de la série 7xxx (Al-Zn-Mg) : identification des paramètres microstructuraux critiques pilotant l'endommagement à l'échelle locale." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2017. http://oatao.univ-toulouse.fr/19559/19/OGER_Loic_1_sur_2.pdf.

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Abstract:

Dans un contexte normatif toujours plus sévère concernant les rejets automobiles polluants, la substitution des aciers par des alliages d’aluminium dans les structures des véhicules est en plein essor. Ce projet de thèse, qui s’inscrit dans un programme de développement de la société Constellium, cible plus précisément les alliages d’aluminium de la série 7xxx (Al-Zn-Mg) qui, malgré leurs propriétés mécaniques élevées, peuvent présenter une sensibilité à la corrosion sous contrainte (CSC) liée au phénomène de fragilisation par l’hydrogène (FPH). La compréhension des mécanismes mis en jeu dans ce type d’endommagement constitue donc une première étape vers une optimisation métallurgique en vue d’une industrialisation future de ces alliages dans le secteur automobile. La première partie de ces travaux est consacrée à l’étude de l’influence de l’état métallurgique de l’alliage 7046 sur son comportement en CSC et à l’identification des mécanismes de dégradation. Un lien direct a pu être mis en évidence entre l’abattement des propriétés mécaniques et les modes de rupture actifs et la quantité d’hydrogène dans l’alliage. Les deux modes d’endommagement observés, intergranulaire-fragile et transgranulaire-fragile, ont respectivement été attribués à un enrichissement en hydrogène aux joints de grains et au piégeage de l’hydrogène au niveau des précipités intragranulaires. Les interactions entre l’hydrogène et les précipités fins d’une part et les dislocations d’autre part, identifiés comme deux hétérogénéités microstructurales critiques vis-à-vis de la FPH, ont été étudiées à une échelle plus locale dans la seconde partie du travail de thèse. Les essais ont été réalisés sur des échantillons modèles, chargés en hydrogène en milieu H2SO4 sous polarisation cathodique et la profondeur de pénétration de l’hydrogène a été évaluée par SKPFM (Scanning Kelvin Probe Force Microscopy). L’ensemble des résultats obtenus met en évidence : 1/ un effet « barrière » des précipités fins et des dislocations sur la diffusion de l’hydrogène en relation avec un abattement des propriétés mécaniques moins important, 2/ un transport possible de l’hydrogène par les dislocations et 3/ l’efficacité du SKPFM pour déterminer précisément des coefficients de diffusion apparents de l’hydrogène. Ces résultats ouvrent ainsi de nouvelles pistes vers la compréhension des mécanismes de CSC dans les alliages Al-Zn-Mg.

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Bolivar, Vina José. "Experimental study of the behavior of colonies of environmentally-assisted short cracks by digital image correlation, acoustic emission and electrochemical noise." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI059/document.

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Abstract:

Ce travail s’inscrit dans le contexte d’une meilleure prédiction de la durée de vie de structures soumises au risque d’amorçage et de propagation de fissures multiples de corrosion sous contrainte (CSC). Ainsi, en développant une méthodologie expérimentale originale basée sur des mesures conjointes de corrélation d’images numériques (DIC), d’émission acoustique (EA) et de bruit électrochimique (EN), et leur analyse, ce travail vise à contribuer à l’amélioration de la compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de colonies de fissures courtes de CSC qui interagissent entre elles, et à la simulation du comportement de cette colonie. Le choix de conditions optimales de traitement thermique d’un alliage base-Ni et de pH d’une solution de polythionate, a permis la maitrise des paramètres géométriques et morphologiques de colonies de fissures intergranulaires, qui ont été investiguées par DIC grâce à l’optimisation d’une préparation de surface adaptée. Les différentes phases de propagation d’une fissure unique et d’une colonie de fissures ont été identifiées, de même que les mécanismes associés, par des expérimentations et analyses réalisées en 2D et en 3D. Cette approche expérimentale innovante a permis de poser les bases d’une approche numérique puis de la valider. Un focus particulier a été porté sur l’EN au travers d’une analyse critique des perturbations engendrées par le bruit de l’instrumentation et par l’asymétrie du système d’étude. Les limitations de la technique pour son application à l’étude quantitative de la corrosion sous contrainte ont été évaluées sur la base des résultats de l’étude. Une transposition de la démarche expérimentale à hautes pressions et températures est proposée comme perspective à court terme de ce travail, qui permet également d’envisager la prise en compte de différents modes de propagation des fissures en lien avec la microstructure du matériau dans l’approche numérique
This work concerns with the current needs of enhancing the tools used for predicting the remnant lifetime of structures subjected to the risk of initiation and propagation of multiple stress corrosion cracks (SCC). The approach consists in developing an original experimental methodology based on joint measurements of digital image correlation (DIC), acoustic emission (EA) and electrochemical noise (EN). The final objective is to contribute to both the understanding of the mechanisms involved in the development of interacting short stress corrosion cracks and to the modeling of the colony behavior. The choice of optimal conditions for the heat treatment of a Nickel-base alloy and for the pH of a polythionate solution allowed controlling the morphological parameters of intergranular cracks colonies, which were investigated by DIC owning to an optimized suitable surface treatment. The different propagation stages of a single crack and some colonies were identified, together with the involved mechanisms, through experiments and analyses performed in 2D and 3D. This innovative experimental approach allowed settling the basements of the numerical modeling and validating it. A particular attention was focused on EN measurements through a critical analysis of the perturbations generated by the instrumental noise and the asymmetry of the studied system. The limitations of the technique for its application to the quantitative study of SCC were evaluated on the basis of the present results. A transposal of the experimental approach towards high temperature and pressure conditions of test was finally proposed as a short-term prospect of this work, also allowing considering other modes of crack propagation linked to the material microstructure in the numerical approach

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Foulon, Anthony. "Détermination de la signature acoustique de la corrosion des composites SVR (stratifiés verre résine)." Thesis, Compiègne, 2015. http://www.theses.fr/2015COMP2204/document.

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Abstract:

Depuis les années 80, Les matériaux composites stratifié verre résine (SVR) ont été utilisés pour la construction des tuyaux et des réservoirs dans l'industrie chimique, y compris pour le stockage d’acides. Ce matériau composite présente une résistance supérieure à la corrosion. Cependant, des auteurs ont observé des ruptures accidentelles de réservoirs (horizontaux et verticaux) contenant des acides (chlorhydrique et sulfurique). Ces ruptures sont attribuées au mécanisme de corrosion sous contrainte (CSC). La corrosion des fibres de verre dans une solution acide est moins connue mais reste très importante. Ce mécanisme de corrosion, appelée désalcalinisation de la fibre peut provoquer la fissuration de la fibre de verre.Des essais de corrosion avec de l’acide chlorhydrique (37%) ont été effectués sur éprouvette SVR. Ces essais de corrosion ont été suivis par émission acoustique. Les observations au microscope électroniques à balayage (MEB) et les analyses physico-chimiques confirment la corrosion de fibres de verre dans une solution de HCl. L’utilisation de la micro-tomographie nous montre que cette technique permet d’avoir une information sur la profondeur d’attaque du matériau.Une approche statistique est utilisée pour caractériser les paramètres de la salve d’émission acoustique afin de les séparer. Le Clustering est fait en utilisant la méthode des k-moyennes. Trois classes d’émission acoustique distinctes ont ainsi été identifiées. L’analyse croisée de l’émission acoustique et des observations ont permis de relier les classes observées aux conséquences de la corrosion du SVR
Since the 1980, Glass Reinforced Plastic (GRP) has been used for construction of pipes and tanks in the chemical industry, including the storage of mineral acids. This composite material offers superior and cost effective corrosion resistance. However, authors found accidental breakage of tanks (horizontal and vertical) containing mineral acids (hydrochloric and sulphuric). These failures are attributed to environmental stress-corrosion cracking (ESCC) mechanism. The corrosion of glass fibers in mineral acid solution is less known but very important. The mechanism of the corrosion, called leaching, is thought to induce tensile stresses in the surface of the glass. These stresses could be large enough to cause cracking of the fiber glass.Corrosion tests have been performed on GRP specimen. Aggressive environments used are hydrochloric acid (37%) This environment is known to react with E-glass. Corrosion tests have been monitored by acoustic emission.SEM observations and physicochemical analysis confirm the corrosion of glass fibers in HCl solution. The use of micro - tomography allows to have information on the depth of degradation of the material.Statistical approaches are used to characterize hit’s parameters. Clustering is made by using k-mean’s method. Three distinct acoustic emission classes are identified. Thanks to SEM observations and acoustic emission results, clusters can be assigned to the appearance of minor defects in the material

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Duquesnes, Vincent. "De l'hydruration du titane et ses alliages : impact des paramètres de mise en forme du matériau et conséquences sur sa durabilité en milieu corrosif." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS054/document.

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Hurley, Caitlin Mae. "Kinetic study of hydrogen-material interactions in nickel base alloy 600 and stainless steel 316L through coupled experimental and numerical analysis." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2015. http://oatao.univ-toulouse.fr/14454/1/hurley.pdf.

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Abstract:

In France all of the nuclear power plant facilities in service today are pressurized water reactors (PWR). Some parts of the PWR in contact with the primary circuit medium, such as the steam generator tubes (fabricated in nickel base alloy A600) and some reactor core internal components (fabricated in stainless steel 316L), can fall victim to environmental degradation phenomena such as stress corrosion cracking (SCC). In the late 1950's, H. Coriou observed experimentally and predicted this type of cracking in alloys traditionally renowned for their SCC resistance (A600). Just some 20 to 30 years later his predictions became a reality. Since then, numerous studies have focused on the description and comprehension of the SCC phenomenon in primary water under reactor operating conditions. In view of reactor lifetime extension, it has become both critical and strategic to be capable of simulating SCC phenomenon in order to optimize construction materials, operating conditions, etc. and to understand the critical parameters in order to limit the damage done by SCC. This study focuses on the role hydrogen plays in SCC phenomenon and in particular H-material interactions. Hydrogen, from primary medium in the form of dissolved H gas or H from the water, can be absorbed by the alloy during the oxidation process taking place under reactor operating conditions. Once absorbed, hydrogen may be transported across the material, diffusing in the interstitial sites of the crystallographic structure and interacting with local defects, such as dislocations, precipitates, vacancies, etc. The presence of these [local defect] sites can slow the hydrogen transport and may provoke local H accumulation in the alloy. This accumulation could modify the local mechanical properties of the material and favor premature rupture. It is therefore essential to identify the nature of these H-material interactions, specifically the rate of H diffusion and hydrogen trapping kinetics at these defects. Concerning these H-trap site interactions, literature presents very few complete sets of kinetic data; it is therefore necessary to study and characterize these interactions in-depth. This work is composed of two interdependent parts: (i) the development of a calculation code capable to manage these H-material interactions and (ii) to extract the kinetic constants for trapping and detrapping from experimental results in order to fuel the simulation code and create a solid database. Due to the complexity of industrial materials (A600 and SS316L), \enquote{model materials} were elaborated using a series of thermomechanical treatments allowing for the study of simplified systems and the deconvolution of the different possible trapped and interstitial hydrogen contributions. These \enquote{model} specimens were charged with deuterium (an isotopic hydrogen tracer) by cathodic polarization. After charging, specimens were subjected to thermal desorption mass spectroscopy (TDS) analysis where the deuterium desorption flux is monitored during a temperature ramp or at an isotherm. Interstitial diffusion and kinetic trapping and detrapping constants were extracted from experimental TDS spectra using a numerical fitting routine based upon the numerical resolution of the McNabb and Foster equations. This study allowed for the determination of the hydrogen diffusion coefficient in two alloys, Ni base alloy 600 and stainless steel 316L, and the kinetic trapping and detrapping constants at two trap site types, chromium carbides and dislocations. These constants will be used to construct a kinetic database which will serve as input parameters for a numerical model for the prediction and simulation of SCC in PWRs

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Prades, Silke. "Mécanismes de rupture dans le verre à l'échelle nanométrique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007499.

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Abstract:

Cette thèse a pour but d'identifier les mécanismes physiques responsables de la rupture des matériaux vitreux. Un dispositif expérimental original – centré sur un Microscope à Force Atomique - a donc été développé afin d'observer en temps réel, à l'échelle nanométrique, la propagation extrêmement lente d'une fissure dans des verres en corrosion sous contrainte. Nous avons ainsi pu montrer que ces fissures se propagent via la croissance et la coalescence de cavités d'endommagement. Différents verres allant de verres complexes à un verre de silice pure ont été étudiés afin de comprendre l'influence de la nanostructure : le même mécanisme de propagation par croissance et coalescence de cavités est observé. Cette nano-ductilité a des implications macroscopiques : (i) le champ de déformations hors plan présente un écart à celui prédit par le Modèle Linéaire Elastique de la Rupture (MLER) au voisinage du front de fissure; (ii) la vitesse macroscopique de propagation du front de fissure est dominée par les phases d'accélérations lorsqu'une cavité coalesce avec le front de fissure principale. La morphologie des surfaces de rupture a également été étudiée post-mortem en fonction de la vitesse moyenne de propagation. Toutes les surfaces observées présentent un régime auto-affine caractérisé par un exposant de rugosité égal à 0.8 jusqu'à une longueur de corrélation xi. L'évolution de cette longueur xi avec la vitesse est identique à celle présentée par l'extension de la zone non élastique linéaire. Ces observations sur les surfaces de rupture permettent d'accéder à ce qui se passe dans le volume de l'échantillon, et sont un indice très fort quant à l'existence de cavités dans le volume.

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Ajana, Lofti. "Etude critique de méthodes d'essais en C. S. C. : application au cas des aciers inoxydables en milieu chloruré." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10593.

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Lopez, Nathalie. "Mise en évidence par les essais EPR de la sensibilité à la corrosion intergranulaire et à la corrosion sous contrainte des aciers austéno-ferritiques." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10529.

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Abstract:

Les aciers inoxydables austeno-ferritiques (ou duplex) peuvent etre sensibles a la corrosion intergranulaire et a la corrosion sous contrainte (csc) sous certaines conditions (traitements thermiques, soudage). Le but de ce travail est de contribuer a la mise au point de l'essai epr (electrochemical potentiodynamic reactivation) en vue de determiner les conditions de normalisation de ce test. Cette methode, qui detecte la dissolution des zones dechromisees liees a la precipitation de la phase intermetallique , permet d'indiquer le degre de sensibilite a la corrosion intergranulaire. Le test est elargi a la prise en compte de la contrainte mecanique par le biais d'essais de traction, effectues dans une solution chloruree chaude et en milieu epr. Une etude metallurgique permet de mettre en evidence les precipites et les modifications de structure resultant du soudage et des traitements thermiques, en vue d'une analyse critique du test epr

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Vignal, Vincent. "Etude des propriétés physico-chimiques et mécaniques de films passifs à l'aide de la microscopie à champ proche : conséquences sur la corrosion sous contrainte." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10699.

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Abstract:

La quantification des processus de corrosion sous contrainte (csc) passe necessairement par la caracterisation mecano-electrochimique des films passifs qui se forment spontanement sur les aciers inoxydables et de l'etude de leur endommagement au cours du temps. La premiere partie de ce memoire est consacree a l'etude par microscopie a champ proche des proprietes structurales et mecaniques des films passifs formes dans differentes conditions experimentales. Une attention toute particuliere est portee a la preparation de l'etat de surface de reference par polissage electrolytique. Dans la seconde partie du memoire, une description morphologique et cinetique de l'evolution de la surface lors d'une deformation plastique en volume permet de mieux connaitre a quelles sollicitations mecaniques exterieures sont soumis les films passifs. Des modeles mecaniques sont proposes en vue de prevoir quantitativement la rupture de la passivite associee a l'emergence de bandes de glissement et a la plasticite aux joints de grains

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Ranaivoarisoa, Aimé. "Etude des couplages entre les processus de fatigue-corrosion et corrosion sous contrainte d'un acier inoxydable austénitique en milieu chloruré chaud." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10655.

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Abstract:

L'etude de la relation entre la corrosion sous contrainte et la fatigue-corrosion basse frequence d'un acier inoxydable austenitique en milieu chlorure est effectuee relativement aux processus d'amorcage et de propagation des fissures. L'influence de la vitesse de deformation macroscopique (liee a la frequence de sollicitation) sur les differents processus est mise en evidence. L'ensemble des resultats permet ainsi de determiner une frontiere entre les deux phenomenes en terme de vitesse de deformation critique. Une etude fractographique des facies de rupture permet de proposer une schematisation de la frontiere a partir de l'evolution de la morphologie du mode de fissuration suivant la frequence de sollicitation

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Fonlupt, Stéphanie. "Corrosion sous contrainte de cupro-aluminiums complexes en milieu marin." Saint-Etienne, EMSE, 2004. http://www.theses.fr/2004EMSE0027.

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Abstract:

Ces travaux ont été lancés à la suite de la fissuration de conduites en cupro-aluminium CuAl9Ni3Fe2, fonctionnant sous pression interne, dans l'eau de mer, et placées sous protection cathodique. Nous avons conduit des essais de traction lente et de cyclage en eau de mer artificielle sur des microstructures modèles polyphasées. Nous avons mis en évidence que le mécanisme de corrosion sous contrainte du CuAl9Ni3Fe2 est basé sur des phénomènes de dissolution sélective touchant les secondes phases riches en éléments d'alliages, et conduisant à une fissuration intergranulaire. Aux potentiels cathodiques, la vitesse de propagation des fissures (12 æm/h) est supérieure à celle observée à potentiel libre (1æm/h). Nous avons également étudié l'influence de modifications du milieu sur la fissuration. Ces résultats nous ont permis d'expliquer les séquences de l'endommagement de service et de préconiser les meilleures conditions d'emploi en terme de tenue à la corrosion sous contrainte
This study was started after the detection of cracks in pressurised tubes made of CuAl9Ni3Fe2, used in sea water, under cathodic polarisation. We conducted dynamic stress corrosion cracking tests in synthetic sea water on samples of model microstructures. The mechanism of stress corrosion cracking of the CuAl9Ni3Fe2 alloy involves the selective dissolution of second phases rich in alloying elements, leading to an intergranular cracking. In the studied range of applied cathodic potential, the measured crack propagation rate (12 æm/h) is higher than at free potential (1 æm/h). We also evaluated the influence of alterations of the environment on the cracking mechanism. With these results, we are able to explain how the cracks develop on the industrial sites and to specify service conditions suitable for an improved stress corrosion cracking resistance

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Malki, Brahim. "Étude électrochimique de la corrosion sous contrainte d'alliages de cuivre." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-31.pdf.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude électrochimique de la corrosion sous contrainte (CSC) en milieu aqueux des alliages de cuivre. La dissolution sélective et l'oxydation électrochimique sont deux points clés de la CSC de ces alliages. C'est sur ces aspects que nous avons orienté les travaux de la première partie de cette thèse portant sur les alliages Cu-Au. Les mesures ont été réalisées en utilisant des techniques électrochimiques classiques (en mode potentiodynamique, potentiostatique et galvanostatique). L'analyse des conditions d'apparition d'un bruit électrochimique grâce aux techniques de traitement de signal est effectuée. Les conséquences sur le comportement en cas de Cu3Au sont discutées. En seconde partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés au problème de la CSC lorsqu'il y a formation de films d'oxyde superficiels et particulièrement au cas des alliages Cu-Zn. Nous avons jugé utile d'étendre cette étude aux mécanismes d'oxydation sous contrainte mécanique en présence d'un système électrochimique oscillant en potentiel, le but étant d'examiner l'influence de ces nouvelles conditions électrochimiques (mode galvanostatique) sur le comportement du laiton sous contrainte. Enfin, un calcul de distribution de potentiel en fond de fissures est effectué en vue de rapprocher les différentes observations.

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Amor, Zakia. "Suivi de l'endommagement en corrosion sous contrainte des aciers inoxydables austénitiques, en milieu chloruré chaud, par la méthode d'impédance électrochimique." Bordeaux 1, 1989. http://www.theses.fr/1989BOR10552.

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Abstract:

Application, dans le cas de deux aciers inoxydables austenitiques (aisi 304l et 316l) en milieu chlorure concentre, de la methode d'impedance electrochimique a la detection du passage entre la phase d'amorcage et la phase de propagation des fissures

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Peyrat, Christine. "Etude de l'amorçage et de la propagation des fissures de corrosion sous contrainte : caractérisation quantitative et modélisation." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10637.

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Abstract:

Une etude phenomenologique de l'amorcage et de la propagation de fissures de corrosion sous contrainte (csc) a ete realisee sur l'acier inoxydable austenitique z 2 cn 18. 10 en presence d'une solution aqueuse de chlorure de magnesium bouillante a 153c. La methode de caracterisation utilisee exploite les informations morphologiques (forme des fissures et repartition de leurs tailles) presentes sur une eprouvette apres un essai de csc. Cette methode, independante de toute hypothese sur les mecanismes, a permis d'exprimer analytiquement la vitesse de propagation d'une fissure en fonction de sa profondeur et de la densite de fissures plus profondes. La presence de ce dernier parametre pourrait traduire un effet d'ecran d'origine mecanique exerce par les fissures de grande taille. A partir de cette expression, une vitesse d'amorcage vrai a pu etre calculee par extrapolation. Cette representation analytique de l'amorcage et de la propagation des fissures a permis de rendre compte de la saturation observee lors de la determination experimentale de l'amorcage apparent. Au cours du temps, le nombre de fissures de profondeurs superieures a une profondeur seuil tend vers une valeur limite qui depend tres fortement du seuil choisi. Cet effet de saturation peut etre interprete comme provenant exclusivement du comportement en propagation des petites fissures, la vitesse d'amorcage vrai pouvant etre exprimee sous la forme simple d'une fonction puissance du temps. Dans le cas d'essais de traction lente, il a ete montre que les parametres cinetiques caracteristiques de l'amorcage et de la propagation dependaient de la vitesse d'allongement imposee. En particulier, la vitesse de propagation initiale des fissures croit avec la vitesse d'allongement. La realisation d'essais de csc sous differents types de chargement mecanique a permis de preciser le domaine de validite des expressions proposees.

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Boursier, Jean-Marie. "Fissuration par corrosion sous contrainte des alliages fer-nickel-chrome en milieu primaire de réacteur à eau sous pression." Bordeaux 1, 1993. http://www.theses.fr/1993BOR10530.

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Abstract:

La corrosion sous contrainte en eau lithiee-boriquee (eau primaire) des tubes en alliage 600 de generateurs de vapeur des reacteurs a eau pressurisee est un probleme generique touchant l'ensemble du parc nucleaire francais et etranger. Le mecanisme de fissuration sous contrainte intergranulaire de l'alliage 600 en eau primaire n'etant pas clairement etabli, une etude du comportement en corrosion sous contrainte etait donc necessaire a la comprehension du mecanisme. Des essais a charge imposee et de traction lente ont montre que la fissuration sous contrainte comportait une phase d'amorcage, suivie d'une phase de propagation a vitesse lente et d'une phase de propagation rapide conduisant a la rupture. L'etude de l'influence des parametres mecaniques a permis de degager les points suivants: - les ecrouissages superficiel et volumique ont un role nefaste (reduction de la periode d'amorcage et augmentation des vitesses de fissuration), - la vitesse de deformation plastique est le parametre mecanique gouvernant la fissuration. L'etude complementaire du comportement en fluage a montre une augmentation de la vitesse de fluage liee a la presence du milieu, traduisant une interaction plasticite/environnement. L'evolution des differentes phases de la fissuration en fonction de la vitesse de deformation a permis d'une part de montrer que le temps d'amorcage est de nature electrochimique, que la duree des 2 phases de propagation dependait fortement de la vitesse de deformation, et d'autre part d'estimer les marges apportees par les produits de substitution

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Mankowski, Georges. "Corrosion par piqures et corrosion sous contrainte du zircaloy-4 en milieu neutre chlorure." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376076717.

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Beurrot, Stéphanie. "Cristallisation sous contrainte du caoutchouc naturel en fatigue et sous sollicitation multiaxiale." Ecole Centrale de Nantes, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00835499.

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Abstract:

Le caoutchouc naturel est connu pour ses excellentes propriétés mécaniques en fatigue multiaxiale et celles-ci sont généralement attribuées à sa faculté à cristalliser sous contrainte. Cependant, le lien entre la cristallisation sous contrainte et les propriétés mécaniques du caoutchouc naturel n’a jamais été établi. L’objectif de cette thèse est donc de comprendre l’origine des excellentes propriétés en fatigue multiaxiale du caoutchouc naturel chargé au noir de carbone, en considérant deux échelles d’étude fines, par opposition à l’échelle macroscopique généralement considérée. La première partie de la thèse est dédiée aux mécanismes de propagation des fissures de fatigue uniaxiale et de dissipation d’énergie à l’échelle des fissures et micro-fissures ; ces mécanismes sont déterminés grâce à des essais originaux de propagationin-situ observés au microscope électronique à balayage. Dans la deuxième partie de la thèse, la cristallisation sous contrainte est étudiée à l’échelle macromoléculaire, en déformation quasi-statique multiaxiale d’une part et en fatigue uniaxiale d’autre part, par des essais de diffraction des rayons X réalisés au synchrotron Soleil. Les différentes caractéristiques des cristallites, c’est-à-dire leur taille, orientation, nombre et paramètres de mailles sont mesurées lors des différents essais mécaniques. Il apparaît qu’en déformation multiaxiale, les cristallites sont de même taille et ont les même paramètres de maille que celles nucléées en déformation uniaxiale, mais leur orientation varie fortement avec la multiaxialité de la déformation et n’est pas influencée par le chemin de déformation. Enfin, on montre qu’en fatigue uniaxiale, les caractéristiques des cristallites évoluent avec le nombre de cycles, différemment en fonction des extensions minimales et maximales imposées à chaque cycle
Natural rubber is well-known for its excellent mechanical properties in multiaxial fatigue and those are generaly attributed to the ability of the material to crystallize when strained. However, the relationship between strain-induced crystallization and mechanical properties of natural rubber has never been established. The aim of this thesis is therefore to understand the origin of the great multiaxial fatigue properties of carbon black-filled natural rubber, by considering two small scales of study, as opposed to the macroscopic scale generally considered. The first part of this thesis is dedicated to uniaxial crack growth and energy dissipation mechanisms at the cracks and micro-cracks scale ; those mechanisms are determined thanks to original in-situ propagation tests observed with scanning electron microscope. In the second part of the thesis, strain-induced crystallization is studied at the macromolecular scale, in static multaxial deformation on the one hand and in uniaxial fatigue on the other hand, thanks to X-ray diffraction measurements performed at the Soleil synchrotron facility. The characteristics of crystallites, i. E. Their size, orientation, number and lattice parameters, are measured during the different mechanical tests. We observe that in multiaxial deformation, the crystallites are similar in size and have the samei lattice parameters than those nucleated in uniaxial deformation, but their orientation strongly varies with the multiaxiality of the deformation and is not influenced by the loading path. Finally, we show that in uniaxial fatigue, the characteristics of the crystallites evolve with the number of cycles, differently depending on the minimum and maximium stretch ratios reached at each cycle

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Bosch, Cédric. "Etude de la relation entre la corrosion sous contrainte et la fatigue corrosion basse fréquence de l'alliage 600 en milieu primaire des réacteurs à eau sous pression." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR1A577.

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Abstract:

La fissuration par corrosion sous contrainte des adaptateurs de couvercle de cuve des rep est un probleme majeur pour l'industrie electronucleaire. Dans l'objectif d'une meilleure connaissance de l'influence des parametres mecaniques sur les phenomenes de fissuration de l'alliage 600 en milieu primaire des rep, par corrosion sous contrainte (csc) et fatigue corrosion (fc), une etude parametrique est menee. Des essais de propagation de fissure sur eprouvettes ct ont ete effectues sous chargements statiques (essais de csc) et cycliques de basses frequences (essais de fc). L'analyse des resultats a porte sur l'influence de la frequence, de la forme des cycles, et du rapport de charge sur les vitesses et les modes de propagation des fissures. Elle a permis de caracteriser le domaine de transition entre les phenomenes de fissuration par csc et par fc. Les resultats permettent de distinguer les effets dependants de facteurs environnementaux des effets dependants de facteurs mecaniques, en fonction de la frequence et de l'amplitude du facteur d'intensite de contrainte des essais, sur les vitesses et les modes de propagation des fissures. Une etude fractographique quantitative et des observations de la microstructure en pointe de fissure ont conduit a une meilleure comprehension des transitions de mode de propagation de la fissure entre la csc et la fc.

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Bosch, Cédric. "Etude de la relation entre la corrosion sous contrainte et la fatigue corrosion basse fréquence de l'alliage 600 en milieu primaire des réacteurs à eau sous pression." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR10683.

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Abstract:

La fissuration par corrosion sous contrainte des adaptateurs de couvercle de cuve des rep est un probleme majeur pour l'industrie electronucleaire. Dans l'objectif d'une meilleure connaissance de l'influence des parametres mecaniques sur les phenomenes de fissuration de l'alliage 600 en milieu primaire des rep, par corrosion sous contrainte (csc) et fatigue corrosion (fc), une etude parametrique est menee. Des essais de propagation de fissure sur eprouvettes ct ont ete effectues sous chargements statiques (essais de csc) et cycliques de basses frequences (essais de fc). L'analyse des resultats a porte sur l'influence de la frequence, de la forme des cycles, et du rapport de charge sur les vitesses et les modes de propagation des fissures. Elle a permis de caracteriser le domaine de transition entre les phenomenes de fissuration par csc et par fc. Les resultats permettent de distinguer les effets dependants de facteurs environnementaux des effets dependants de facteurs mecaniques, en fonction de la frequence et de l'amplitude du facteur d'intensite de contrainte des essais, sur les vitesses et les modes de propagation des fissures. Une etude fractographique quantitative et des observations de la microstructure en pointe de fissure ont conduit a une meilleure comprehension des transitions de mode de propagation de la fissure entre la csc et la fc.

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Monnot, Martin. "Etude des mécanismes de corrosion sous contrainte des aciers inoxydables supermartensitiques en milieu H2S." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI046/document.

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Abstract:

Les aciers inoxydables super martensitiques sont très utilisés dans le secteur pétrochimique, mais ils présentent des ruptures en service en conditions sévères. L'objectif de cette étude est d'apporter une meilleure compréhension du mécanisme de corrosion sous contrainte de ces matériaux en milieu H$_2$S. Pour cela, des coulées laboratoires ont été élaborées avec différentes teneurs en molybdène, élément connu pour améliorer la résistance à la corrosion. Ces ajouts d'éléments d'alliage impliquent alors une caractérisation fine de la microstructure, pour bien appréhender par la suite les mécanismes de rupture. Une attention particulière a été apportée à l'évolution de la fraction d'austénite et de ferrite résiduelle avec les traitements thermiques d'hypertrempe et de revenus qui sont couramment pratiqués sur ces nuances. Puis, par des mesures électrochimiques sans contrainte mécanique, l'ajout de molybdène a été identifiée comme bénéfique pour renforcer la passivité de la nuance dans le milieu H$_2$S. Et pour des teneurs en molybdène inférieures à 2,25%, des produits de corrosion ont été identifiés, principalement des sulfures de nickel, qui sont des inhibiteurs de la recombinaison de l'hydrogène. Par la suite, des essais de corrosion sous contrainte sous charge statique et dynamique couplés à des mesures d'impédance électrochimique montrent un effet bénéfique du molybdène et de l'austénite résiduelle. Le molybdène permet notamment de réduire les défauts du film passif. Un modèle d'éléments finis permet de simuler les essais de traction lente en tenant compte de la fragilisation par hydrogène. Afin de l'alimenter avec des paramètres expérimentaux, une cellule de perméation électrochimique a été montée et a permis de mesurer le coefficient de diffusion de l'hydrogène au sein de nos différentes coulées. Le modèle présente alors une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux et une étude paramétrique a été réalisée sur le coefficient de diffusion et sur la concentration interfaciale en hydrogène. Enfin, une synthèse permet la proposition d?un mécanisme de corrosion sous contrainte comportant deux étapes : la résistance du film passif pour limiter l'absorption de l?hydrogène dans la matrice et le piégeage de l'hydrogène par l'austénite résiduelle en fonction de la déformation
Super martensitic stainless steels are widely used in the oil and gas industry, but failures occurred in service under severe conditions. The aim of this study is to provide a better understanding of the stress corrosion mechanism in H$_2$S medium. For this purpose, laboratory heats have been casted with different molybdenum contents, a component known to improve corrosion resistance. These additions of alloying elements then involve a fine characterization of the microstructure, in order to grasp the mechanisms of rupture. Particular attention has been paid to the evolution of the retained austenite and residual ferrite fraction with the heat treatments of quench and annealing which are commonly practiced on these grades. Then, by electrochemical measurements without mechanical stress, the addition of molybdenum was identified as beneficial for the passivity of the grade in the H$_2$S medium. And for 2.25% molybdenum contents, corrosion products have been identified as mainly nickel sulfides, which are inhibitors of hydrogen recombination. Subsequently, corrosion tests under static and dynamic load coupled to electrochemical impedance measurements show a beneficial effect of molybdenum and residual austenite. In particular, molybdenum reduces the defects of the passive film. A finite elements model simulates the slow strain rate traction tests taking into account the hydrogen embrittlement. In order to use experimental parameters, an electrochemical permeation cell was implemented and used to measure the hydrogen diffusion coefficient within our different heats. A good match with the experimental results was obtained with this model and a parametric study was carried out on the diffusion coefficient and the hydrogen interfacial concentration. Finally, a synthesis provides the proposal of a stress corrosion mechanism divided in two steps: the passive film resistance to limit the hydrogen absorption in the matrix and the trapping of the hydrogen by the residual austenite in function deformation

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Jambon, Fanny. "Mécanismes d'absorption d'hydrogène et intéractions hydrogène-défauts : implications en corrosion sous contrainte des alliages à base nickel en milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2012. http://www.theses.fr/2012EVRY0028.

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Abstract:

Ce travail de thèse s’intéresse aux alliages à base nickel exposés au milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée : ceux-ci, et en particulier, l’alliage 600, contenant environ 16% de chrome, montrent, en service, une sensibilité à un phénomène de corrosion localisée appelé corrosion sous contrainte (CSC). La corrosion sous contrainte aboutit, à terme, au développement de fissures intergranulaires nécessitant le remplacement des matériaux de structure. La compréhension de ces phénomènes constitue donc un enjeu majeur dans le cadre de la sûreté et du prolongement de la durée de vie des réacteurs, avec, également, des aspects économiques évidents. Le rôle de cette étude est d’apporter des éléments de compréhension quant au rôle de l’hydrogène dans ces phénomènes de corrosion sous contrainte. L’objectif de ce travail était double : d’une part, déterminer la source principale de l’hydrogène absorbé par l’alliage lors de exposition au milieu primaire, et d’apporter des éléments permettant de caractériser le mécanisme responsable de son absorption. D’autre part, un second objectif consistait à évaluer dans quelle mesure l’hydrogène absorbé par l’alliage pouvait jouer un rôle dans ces phénomènes de CSC, notamment, en regard de ses interactions possibles avec les défauts de structure du matériau. À cette fin, des techniques de traçage isotopique mises en œuvre lors de la corrosion de ces alliages en milieu primaire ont été utilisées, la pénétration des traceurs étant ensuite analysées par spectrométrie de masse d’ions secondaires. Ces analyses ont permis de montrer que l’hydrogène absorbé provenait principalement de la dissociation de la molécule d’eau lors de l’édification du film d’oxyde passif. Par ailleurs, la création de défauts de structure dans le matériau, et leur étude par annihilation de positons et microscopie électronique en transmission, après création ou après interaction avec l’hydrogène introduit par chargement cathodique, ont permis de caractériser les interactions de cet élément avec les défauts. Ces interactions sont importantes, et mènent à une réorganisation des défauts (coalescence, migration), mais sont transitoires, leur intensité dépendant de l’activité locale de l’hydrogène en solution. Ces résultats ont permis la proposition d’un nouveau modèle d’amorçage et de propagation des fissures de CSC
Since the late 1960s, a special form of stress corrosion cracking (SCC) has been identified for Alloy 600 exposed to pressurized water reactors (PWR) primary water: intergranular cracks develop during the alloy exposure, leading, progressively, to the complete ruin of the structure, and to its replacement. The main goal of this study is therefore to evaluate in which proportions the hydrogen absorbed by the alloy during its exposure to the primary medium can be responsible for SCC crack initiation and propagation. This study is aimed at better understanding of the hydrogen absorption mechanism when a metallic surface is exposed to a passivating PWR primary medium. A second objective is to characterize the interactions of the absorbed hydrogen with the structural defects of the alloy (dislocations, vacancies…) and evaluate to what extent these interactions can have an embrittling effect in relation with SCC phenomenon. Alloy 600-like single-crystals were exposed to a simulated PWR medium where the hydrogen atoms of water or of the pressuring hydrogen gas were isotopically substituted with deuterium, used as a tracer. Secondary ion mass spectrometry depth-profiling of deuterium was performed to characterize the deuterium absorption and localization in the passivated alloy. The results show that the hydrogen absorption during the exposure of the alloy to primary water is associated with the water molecules dissociation during the oxide film build-up. In an other series of experiments, structural defects were created in recrystallized samples, and finely characterized by positron annihilation spectroscopy and transmission electron microscopy, before or after the introduction of cathodic hydrogen. These analyses exhibited a strong hydrogen/defects interaction, evidenced by their structural reorganization under hydrogenation (coalescence, migrations). However, thermal desorption spectroscopy analyses indicated that these interactions are transitory, and dependent on the local hydrogen activity in the bulk material. Finally, these results allowed a new model describing SCC crack initiation and propagation to be formulated

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Limousin, Laurent. "Modélisation de l'érosion-corrosion de cibles métalliques par des jets vapeur d'eau-sodium liquide." Rouen, 1991. http://www.theses.fr/1991ROUES055.

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Poudens, Anita. "Suivi et caractérisation de l'endommagement en corrosion sous contrainte par la mesure de l'impédance électrochimique." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10607.

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Abstract:

L'objectif de la recherche est d'etudier l'evolution de l'endommagement au cours d'un essai de csc. Pour cela, deux techniques sont utilisees conjointement, les essais de traction lente et des mesures d'impedances electrochimiques adaptees a l'analyse des echanges survenant a l'interface metal-electrolyte. Une approche par une analogie electrique a ete envisagee pour faire la part de la contribution de la corrosion localisee. Puis un suivi des grandeurs de l'impedance (module et phase) pour une frequence judicieusement choisie en fonction du temps a permis de separer la periode d'amorcage de la periode de propagation des fissures

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Raquet, Olivier. "Caractérisation quantitative de l'amorçage et de la propagation en corrosion sous contrainte : approche d'une modélisation phénoménologique." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10658.

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Abstract:

Une etude purement phenomenologique de la fissuration par corrosion sous contrainte a ete entreprise a partir du couple acier inoxydable austenitique z 2 cn 18. 10/solution aqueuse de mgcl#2 a l'ebullition. Apres des essais de traction lente a vitesse d'allongement imposee, l'exploitation des informations morphologiques (forme des fissures et repartition de leurs tailles) a permis de proposer une formulation analytique des vitesses d'amorcage et de propagation. Cette representation a conduit a la caracterisation quantitative de l'influence de la vitesse d'allongement de l'eprouvette et de l'effet d'inhibiteurs de corrosion sur les phases d'amorcage et de propagation des fissures. Elle peut egalement etre utile a la recherche des mecanismes de fissuration en servant de crible pour la determination des etapes cinetiquement limitantes: en effet, aucune hypothese a caractere mecaniste n'a ete necessaire a son etablissement

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Tribouilloy, Laure. "Etude de la propagation par corrosion sous contrainte des aciers inoxydables austénitiques écrouis en milieu primaire de REP : vers un modèle d'amorçage." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13525.

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Abstract:

Certains composants des centrales nucléaires REP en aciers inoxydables austénitiques écrouis ont fissuré par CSC en milieu primaire nominal. Une première étude avait permis d'identifier les conditions de fissuration de ces aciers : dureté supérieure à 310 HV et sollicitation dynamique. La présente étude propose un cycle de sollicitation "optimal" de type trapèze, le plus proche d'un chargement statique, permettant la propagation d'une fissure en moins de 2000 heures. La recherche de ce cycle a permis d'étudier l'influence des paramètres mécaniques et du matériau sur la vitesse de propagation et de la morphologie du faciès de rupture. Les essais ont conduit à la propagation d'une fissure transgranulaire (traversée par des délaminations intergranulaires) dans les éprouvettes laminées alors qu'une fissure majoritairement intergranulaire survient dans les éprouvettes pré-écrouies par traction. Les conditions mécaniques appliquées (Kmax, rapport de charge R, temps de maintien) influent sur la vitesse de propagation et modifient la morphologie des faciès. On observe ainsi la disparition des stries de fatigue et un changement de mode de fissuration lorsque R atteint 0,8. La propagation se produit pendant le temps de maintien, pendant lequel survient un fluage significatif du fait d'un chargement cyclique. La confrontation de l'ensemble des résultats au seul modèle quantitatif disponible (Shoji) permet de conclure que la fissuration des aciers inoxydables en milieu primaire de REP ne survient pas par un processus de dissolution puis repassivation.

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Audurier, Valérie. "Plasticité du nitrure d'aluminium sous forte contrainte : sous-structures de déformation." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2263.

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Abstract:

La plasticite sous forte contrainte du nitrure d'aluminium a ete etudiee dans le domaine de temperature 20c-800c au moyen d'un appareillage de deformation sous pression de confinement. L'analyse des sous-structures de dislocations par met nous a permis de mettre en evidence l'activation des systemes de glissement basal et prismatiques de premiere espece, 1/3<1120>(0001) et 1/3<1120>1100. Le plan basal se caracterise par des configurations de dislocations dominees par des forces de peierls dans l'orientation vis. L'etude de nuds de dislocations a permis de montrer qu'il est plus facile de faire devier une dislocation dans le plan prismatique que de lui faire adopter une orientation autre que vis dans le plan basal. Aussi bien dans le plan basal que dans le plan prismatique, aucune dissociation n'a pu etre resolue par la technique des faisceaux faibles. Les nombreux ancrages presents sur les dislocations vis, favorisant la deviation des dislocations, conduisent au trainage de dipoles. De 20c a 500c, la deformation de aln peut etre analysee par le glissement de dislocations dans les plans basal et prismatique et la deviation frequente d'un plan vers l'autre, facilitee vraisemblablement par la structure de cur des dislocations vis. A plus haute temperature (800), on a pu mettre en evidence un changement de la mobilite des dislocations coins de vecteur de burgers 1/3<1120> dans le plan prismatique. Ceci a ete interprete par une dissociation eventuelle des dislocations hors du plan prismatique assistee par la diffusion

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Dissertations / Theses on the topic 'Matériaux – Corrosion sous contrainte'

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