Caractérisation de la corrosion sous contrainte du Zircaloy en milieu iodé PDF Download
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Author: Laurent Brunisholz
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Category :
Languages : fr
Pages : 104
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Author: Laurent Brunisholz
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Languages : fr
Pages : 104
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Author: Laurent Brunisholz
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Languages : fr
Pages : 162
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ESSAIS EFFECTUES: PRESSURISATION A 350**(O) C, SOUS IODE, DE PORTIONS DE TUBES DE REFERENCE OU PREFISSURES PAR FATIGUE; TRACTION LENTE LONGITUDINALE ET TRANSVERSE A 5MU M/MN A 350**(O) C, SOUS IODE, D'EPROUVETTES USINEES DANS DES TUBES ET DES PLAQUES DE ZIRCALOY; FLEXION TRANSVERSE DE BAGUES USINEES DANS DES TUBES, IMMERGEES DANS DU METHANOL BOUILLANT IODE. CES ESSAIS MONTRENT QUE LA CORROSION SOUS TENSION EST CONSTITUEE DE DEUX PHASES; UNE INITIATION INTERGRANULAIRE DE LA FISSURE, PUIS UNE PROPAGATION TRANSGRANULAIRE DE LA FISSURE
Author: Isabelle Schuster-Magallon
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Languages : fr
Pages : 60
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L'acquisition de données sur les vitesses de propagation de fissures et sur les durées de vie d'éprouvettes lisses en Fatigue et en Fatigue-Corrosion a permis de quantifier l'effet de I 'iode en fonction du matériau, de la direction de chargement, et de la fréquence d'essai. L'examen fractographique systématique des éprouvettes de propagation et d'endurance permet de décrire le scénario de rupture en Fatigue-Corrosion : -- piqûration pour une contrainte supérieure à une contrainte seuil supérieure à la limite d'endurance à sec. -- développement d'une zone de corrosion intergranulaire limitée par le dépassement d'un facteur d'intensité de contrainte seuil, Delta Ks, pour lequel se déclenche... -- la propagation en régime stationnaire par Fatigue-Corrosion, association de quasi-clivage, caractéristique de la Corrosion Sous Contrainte, et de déformation plastique en Fatigue, du même type que ce que I' on rencontre à sec. La compétition entre les cinétiques différentes des deux mécanismes amène progressivement à la prépondérance des stries de Fatigue puis à la disparition brutale du quasi- clivage. -- les stries de Fatigue sont de plus en plus larges et on assiste à la rupture ductile du ligament restant. Enfin, quelques directions de recherche qui permettront de pousser plus loin la compréhension des mécanismes proposés, ont été définies.
Author: Aurélie Serres
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Languages : fr
Pages : 203
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Pendant les transitoires de puissance des REP, la corrosion sous contrainte par l'iode (CSC-I) est l'un des modes de rupture potentiels des crayons combustibles en Zircaloy-4 en situation d'Interaction Pastille Gaine. Le premier objectif de notre étude est de discriminer les paramètres influents sur la CSC-I, en mesurant les cinétiques de propagation par suivi électrique, en milieu méthanol iodé à température ambiante sur des éprouvettes plates entaillées. Nous montrons que pour un KI inférieur à 20 MPa.m1/2, la vitesse de propagation IG et mixte IG/TG dépend linéairement du KI, quel que soit le mode de propagation. Entre 20 et 25 MPa.m1/2, la vitesse de propagation purement TG est une fonction affine du KI, mais augmente plus rapidement avec le KI que pendant la propagation IG et mixte IG/TG. La direction et le plan de propagation des fissures (LT ou TL) influent sur les modes de propagation, mais pas sur les cinétiques de propagation. L'augmentation de la concentration en iode conduit à une augmentation des vitesses de propagation pour un KI donné, et à une diminution du KI,seuil déclenchant la propagation d'une fissure. Ce travail permet donc de quantifier l'influence de la concentration en iode et du KI sur la phase de propagation des fissures, de proposer une loi de propagation prenant en compte ces paramètres, et d'améliorer la description de la CSC-I pour les modèles. Les gaines en alliages de zirconium sont irradiées aux neutrons au cours de leur utilisation, ce qui modifie leur microstructure et leurs modes de déformation. Le second objectif de notre étude est donc d'étudier l'influence de ces modifications sur la CSC-I. Pour cela, des éprouvettes lisses de Zircaloy-4 recristallisé sont irradiées aux protons à 2 dpa et 305°C, la microstructure et les modes de déformation du Zircaloy-4 non irradié et irradié sont caractérisés en MET et en MEB, et l'influence des modifications induites par l'irradiation sur la sensibilité à la CSC-I est étudiée. Les précipités de phase de Laves sont faiblement modifiés par l'irradiation. La formation de boucles de dislocations Pa, concomitante à un durcissement induit par l'irradiation, est observée. Le Zircaloy-4 irradié aux protons se déforme dans la direction transverse par canalisation basale, et la déformation se localise dans des bandes de déformation macroscopique. Les cissions critiques des systèmes de glissement basal et prismatique sont inversées par l'irradiation aux protons. La microstructure de boucles de dislocations, le durcissement, et les modes de déformation du Zircaloy-4 irradié aux neutrons sont raisonnablement bien simulés par l'irradiation aux protons. L'irradiation aux protons conduit à une augmentation significative de la sensibilité à l'amorçage des fissures de CSC-I après traction lente dans la direction transverse. Pour de faibles concentrations, les fissures s'amorcent sur les bandes de déformation macroscopiques, et lorsque la concentration en iode augmente, le niveau de déformation locale nécessaire à l'amorçage des fissures diminue.
Author: MARION.. FREGONESE PETETIN
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Languages : fr
Pages : 141
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CE TRAVAIL DE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE L'ETUDE DU PHENOMENE D'INTERACTION PASTILLE-GAINE (IPG) DANS LES REACTEURS A EAU PRESSURISEE, POUVANT CONDUIRE A LA RUPTURE DE LA GAINE ENTOURANT LE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE, PAR UN MECANISME DE CORROSION SOUS CONTRAINTE (CSC) PAR L'IODE DU ZIRCALOY-4. LES RESULTATS OBTENUS AU COURS DE TESTS DE TRACTIONS LENTES INTERROMPUES OU COMPLETES, CONDUITES EN METHANOL IODE OU EN IODE VAPEUR, SUR MATERIAU DE REFERENCE, SUR MATERIAU IRRADIE PAR LES NEUTRONS, ET SUR MATERIAU IMPLANTE EN IODE OU EN ZIRCONIUM, PERMETTENT DE PROPOSER UNE EXPLICATION DE LA RAPIDITE DES RUPTURES OBSERVEES EN SITUATION D'IPG, ET DE FAIRE AINSI LE LIEN ENTRE LES TESTS DE CSC REALISES EN LABORATOIRE, ET LES TESTS DE RAMPE DE PUISSANCE MENES EN REACTEUR EXPERIMENTAL. NOUS MONTRONS EN PREMIER LIEU QUE L'IRRADIATION PAR LES NEUTRONS EST UN PARAMETRE DE PREMIER ORDRE QUI FAVORISE L'AMORCAGE DES FISSURES DE CSC AINSI QUE LEUR PROPAGATION TRANSGRANULAIRE PAR QUASI-CLIVAGE, DU FAIT RESPECTIVEMENT DES EFFETS DE LOCALISATION DE LA DEFORMATION ET DE DURCISSEMENT ASSOCIES A LA PRESENCE DE DEFAUTS D'IRRADIATION. L'IMPLANTATION PAR RECUL DE L'IODE DANS LA GAINE AU COURS DE L'IRRADIATION SEMBLE EN REVANCHE N'AVOIR AUCUN EFFET SUR LA SENSIBILITE DU MATERIAU A LA CSC. NOUS MONTRONS AINSI QUE C'EST BIEN L'IODE RELACHE THERMIQUEMENT DANS LE JEU PASTILLE-GAINE QUI EST RESPONSABLE DES RUPTURES PAR IPG/CSC. UN CALCUL DETAILLE DE LA QUANTITE D'IODE CREEE PAR FISSION AU COURS DE L'IRRADIATION, PUIS RELACHEE DANS LE JEU, NOUS PERMET PAR AILLEURS D'ETABLIR QUE LA CONCENTRATION SURFACIQUE LOCALE EN IODE EN REGARD DES INTERPASTILLES ET DES FISSURES RADIALES DE LA PASTILLE (QUI SONT LES ZONES LES PLUS SOLLICITEES DE LA GAINE EN SITUATION D'IPG) EST SUFFISANTE POUR AUTORISER LA CSC, QUI INTERVIENT EN COMPETITION AVEC LES PHENOMENES DE PASSIVATION. CES RESULTATS SONT EN ACCORD AVEC L'INTERVENTION D'UN MECANISME D'ADSORPTION DE L'IODE SUR LES SURFACES MISES A NU PAR LA SOLLICITATION, MECANISME QUI POURRAIT ETRE ASSISTE PAR UN PROCESSUS D'INTERACTION CORROSION-PLASTICITE, ET/OU PAR LA FORMATION D'IODURES DE ZIRCONIUM SOLIDES ET GAZEUX.
Author: David T. Foord
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Languages : en
Pages : 0
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Author: Patrick Jacques
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Languages : fr
Pages : 171
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DANS LES REACTEURS A EAU PRESSURISEE, LA GAINE EN ZIRCALOY-4 DES CRAYONS COMBUSTIBLES PEUT, SOUS CERTAINES SOLLICITATIONS EXCEPTIONNELLES, ROMPRE PAR UN MECANISME IDENTIFIE COMME DE LA CORROSION SOUS CONTRAINTE (CSC) PAR L'IODE. SI LA PHASE DE PROPAGATION EST MAINTENANT BIEN CERNEE, ET L'IMPORTANCE DE LA TEXTURE DU MATERIAU SUR LA SUSCEPTIBILITE A LA CSC ADMISE, LES MECANISMES INTERVENANT LORS DE LA PHASE D'AMORCAGE NE SONT PAS ENCORE ETABLIS. CE TRAVAIL S'ATTACHE AINSI A DETERMINER LES PARAMETRES MARQUANTS DE L'ETAPE D'AMORCAGE ET A PRECISER LA LOCALISATION MICROSTRUCTURALE DES PREMIERES FISSURES. IL REPOSE SUR L'OBSERVATION DE LA SURFACE D'EPROUVETTES DE ZIRCONIUM ET DE ZIRCALOY-4 NON IRRADIEES, TESTEES EN TRACTION LENTE, EN MILIEU INERTE ET EN MILIEU IODE (METHANOL IODE A TEMPERATURE AMBIANTE ET IODE VAPEUR A 350C). UNE APPROCHE PLUS ANALYTIQUE S'APPUIE SUR LA DETERMINATION, PAR EBSP, DE L'ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE DE TOUS LES GRAINS DES EPROUVETTES TESTEES. LA DEFORMATION DU POLYCRISTAL SEMBLE INDEPENDANTE DU MILIEU. EN REVANCHE, LA PRESENCE DE L'IODE CONDITIONNE L'APPARITION DES FISSURES DE CSC. L'IODE, ADSORBE A LA SURFACE DU MATERIAU, AURAIT EN EFFET UN ROLE DEPASSIVANT. LA DEFORMATION PLASTIQUE, SANS DOUTE PARCE QU'ELLE JOUE LE MEME ROLE, FAVORISE ET AMPLIFIE LA FISSURATION. L'AMORCAGE EST ESSENTIELLEMENT INTERGRANULAIRE. UN PROCESSUS DE CORROSION INTERGRANULAIRE ASSISTE PAR LA CONTRAINTE APPARAIT PLAUSIBLE (NOTAMMENT EN METHANOL IODE). PAR AILLEURS, LA LOCALISATION DE LA FISSURATION EST VRAISSEMBLABLEMENT GOUVERNEE PAR LES ORIENTATIONS GEOMETRIQUES RELATIVES DE LA CONTRAINTE EXTERIEURE ET DES PLANS DE JOINTS DE GRAINS. EN REVANCHE, L'ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE DES GRAINS, ET LES INCOMPATIBILITES DE DEFORMATION GRAIN A GRAIN, NE SEMBLENT PAS JOUER DE ROLE MAJEUR DANS LA PHASE D'AMORCAGE
Author: Nathanaël Mozzani
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Languages : fr
Pages : 294
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Author: Virginie Françon
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Languages : fr
Pages : 0
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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.
Author: Georges Mankowski
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Languages : fr
Pages : 186
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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
