ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET MODÉLISATION MÉCANIQUE DE LA CORROSION SOUS CONTRAINTE DES GAINES EN ZIRCALOY-4

Olivier Fandeur 1
1 SEMT, LM2S
BCCR - Bureau de Conception Calculs et Réalisations
Résumé : La gaine des crayons combustibles des réacteurs à eau sous pression constitue la première barrière contre la dissémination des produits de fission. Il est donc primordial de garantir son intégrité au cours de son utilisation en réacteur. Lors de sollicitations importantes suite à un sévère transitoire de puissance du réacteur, la rupture de la gaine peut intervenir par un phénomène de corrosion sous contrainte (CSC), sous l’action conjuguée des sollicitations mécaniques et des produits de fission gazeux engendrés par les pastilles de combustible.Notre travail, dont le but est d’étudier le rôle de différents paramètres sur le processus de fissuration par CSC des gaines en Zircaloy-4, comporte trois volets complémentaires :-la modélisation des champs mécaniques locaux appliqués lors des essais en laboratoire ;-la réalisation d’essais spécifiques de CSC visant à préciser le rôle des différents paramètres mécaniques ;-l’observation des mécanismes d’endommagement associés à ces différentes expériences.Le couplage entre la modélisation mécanique et les expériences permet d’obtenir des informations locales non accessibles expérimentalement et nous a conduit à développer, à l’aide d’une démarche hiérarchique, des lois de comportement précises du Zircaloy-4 détendu et adaptées aux sollicitations rencontrées lors de nos essais.Le programme d’essais de CSC spécifiques et les observations en MEB ont démontré l’existence d’une phase d’incubation précédant la fissuration. Cette dernière, qui représente une part importante de la durée de vie mesurée lors des essais de CSC en pressurisation interne, est une étape propre à ces essais de laboratoire et doit être distinguée des mécanismes de CSC proprement dits. Elle correspond à la durée nécessaire pour mettre à nu le métal par fissuration mécanique et/ou attaque de la couche de zircone. Les premiers résultats sur éprouvettes préfissurées montrent que la suppression de cette phase, qui introduit un biais dans l’analyse des essais de laboratoire, est possible. De plus, nous avons aussi confirmé que l’amorçage et la propagation de fissures de CSC peuvent être très rapides lorsque le métal est mis à nu en présence d’iode.
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Thèse
Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. ÉCOLE CENTRALE DES ARTS ET MANUFACTURES « ÉCOLE CENTRALE PARIS », 2001. Français. 〈NNT : 2001ECAP0734〉
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Contributeur : Olivier Fandeur <>
Soumis le : vendredi 16 janvier 2015 - 16:56:39
Dernière modification le : vendredi 11 septembre 2015 - 09:59:15
Document(s) archivé(s) le : vendredi 11 septembre 2015 - 23:35:20

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Olivier Fandeur. ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET MODÉLISATION MÉCANIQUE DE LA CORROSION SOUS CONTRAINTE DES GAINES EN ZIRCALOY-4. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. ÉCOLE CENTRALE DES ARTS ET MANUFACTURES « ÉCOLE CENTRALE PARIS », 2001. Français. 〈NNT : 2001ECAP0734〉. 〈tel-01094621〉

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