Les alliages à base nickel, et plus précisément les alliages 600 et 690, sont, en France, les matériaux constitutifs des tubes de générateurs de vapeur (GV) des réacteurs à eau pressurisée (REP). La corrosion généralisée résultant de l’interaction entre ces alliages et le milieu primaire des REP conduit, d’une part, à la formation d’une fine couche passive (environ 10 nm) de produits de corrosion, mais également à la dissolution de cations dans le circuit primaire, ces derniers constituant la principale source de contamination de ce circuit. L’objectif de ces travaux est d’apporter de nouveaux éléments de compréhension des phénomènes de corrosion des alliages à base nickel en milieu de type primaire, en s’attachant à décrire l’influence de paramètres métallurgiques ou physico-chimiques, sur la nature et les mécanismes de croissance de la couche d’oxyde protectrice. Dans ce contexte, le film passif formé lors de l’exposition des alliages 600, 690 et Ni-30Cr, dans des conditions simulant le milieu primaire des REP, a été analysé par plusieurs techniques de caractérisation (MEB, MET, PEC et MPEC, XPS). Le couplage de ces méthodes a permis d’obtenir une description fine, en termes de nature et de structure, de l’oxyde multicouche se formant à la surface des alliages à base nickel en milieu de type primaire. Ainsi, la part protectrice de cette couche d’oxyde est constituée d’une couche continue de chromite mixte de nickel et de fer et de nodules de Cr2O3 dispersés à l’interface entre le chromite mixte et l’alliage. L’étude des mécanismes de croissance de la couche protectrice notamment à partir d’expériences mettant en œuvre des marqueurs et des traceurs, a permis de conclure à une croissance de la couche de chromite mixte résultant d’une diffusion anionique, via des courts-circuits de diffusion de type joints de grains. De plus, l’impact du taux de défauts en surface de l’alliage a également été étudié, mettant en évidence un effet double de ce paramètre, qui influence à la fois la densité de courts-circuits de diffusion au sein de l’oxyde mais également la vitesse de formation des nodules de Cr2O3. L’ensemble de ces résultats permet de proposer un mécanisme de corrosion des alliages à base nickel en milieu de type primaire et d’aborder quelques aspects cinétiques susceptibles de constituer des éléments de réflexion en vue du développement d’une modélisation complète de ce phénomène de corrosion.

RAPPEL BIBLIOGRAPHIQUE DU COMPORTEMENT DES ALLIAGES DU TYPE INCONEL 600 ET INCOLOY 800 VIS-A-VIS DE LA CORROSION INTERGRANULAIRE ET DE LA FISSURATION INTERGRANULAIRE SOUS CONTRAINTE. NOUVEL ESSAI DE CORROSION POUR L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA COMPOSITION SUR LA CORROSION INTERGRANULAIRE D'ALLIAGES FE-NI-CR A TENEUR VARIABLE EN NICKEL. INFLUENCE DU TRAITEMENT THERMIQUE FAISANT SUPPOSER UN MECANISME DE DISSOLUTION LIE A UNE SEGREGATION INTERGRANULAIRE DU CHROME. ATTAQUE THERMIQUE MONTRANT L'EVOLUTION DES ENERGIES LIBRES INTERGRANULAIRES ET SUPERFICIELLES AVEC LES TENEURS EN CR ET NI

Notre travail a pour objectif l'étude expérimentale de la tenue à la corrosion généralisée et par piqûres des alliages base nickel dans les milieux chargés en diverses espèces chimiques, tels que les milieux géologiques et les milieux concentrés en chlorure ou en carborate. Il s'agit d'une part, de la corrosion de matériaux sélectionnés pour fabriquer des conteneurs de dêchets radioactifs, d'autre part de la corrosion en milieu carborate liée à l'absorption de CO2 pour purifier le gaz CO. L'étude vise également à préciser l'action des éléments d'alliages sur la tenue à la corrosion des différents matériaux testés.

APPLICATION DE L'ELECTROCHIMIE A HAUTE TEMPERATURE ET SOUS PRESSION ILLUSTREE PAR TROIS CAS DE CORROSION: 1) CORROSION DU TITANE ET DE SES ALLIAGES EN MILIEU SULFURIQUE 2) CORROSION D'UN ACIER A 13% DE CHROME EN MILIEU CARBONIQUE; 3) CORROSION D'ACIERS AUSTENO-FERRITIQUE EN MILIKEU CARBONIQUE CONTENANT DE L'HYDROGENE SULFURE. IDENTIFICATION DE DIFFERENTS FACTEURS PERMETTANT L'AMELIORATION DE LA RESISTANCE A LA CORROSION DE CES DIFFERENTS MATERIAUX