Des éléments de structures travaillant à haute température, comme le réacteur à neutrons rapides Super-Phénix sont soumis à des sollicitations de fatigue lors des transitoires de fonctionnement et de fluage en régime stabilisé. Ces structures peuvent contenir des défauts, en particulier dans les joints soudés, à partir desquels des fissures sont susceptibles d’amorcer. Cette étude se propose de déterminer les conditions d’amorçage et de propagation d’une fissure de fluage dans un joint soudé d’acier inoxydable austénitique représentatif de la cuve interne du réacteur, à partir d’un défaut initial artificiel créé dans une éprouvette de mécanique de la rupture. Plusieurs positions de défaut par rapport au joint soudé sont étudiées et les résultats sont comparés à ceux du métal de base. Les éprouvettes rompues sont examinées par fractographie et micrographie pour observer les mécanismes d’endommagement et de fissuration dans les joints soudé. Les essais d’amorçage et de propagation de fissures de fluage sont réalisés à charge constante, aux températures de 600°C et 650°C .Une relation entre le temps à l’amorçage ti et le paramètre C*ex , évalué à partir des données expérimentales, est obtenue :ti. c*ex 0.78= constante ; elle est valable dans le domaine de température étudié, quelle que soit la position du défaut initial. Cette relation permet la prévision du temps à l’amorçage en calculant C* analytiquement à partir des lois de comportement du métal de base. Aucune relation n’à pu être établie entre la vitesse de propagation et un paramètre mécanique. Les résultats obtenus sur le joint soudé ne dépendent pas de la position et de l’orientation du défaut initial par rapport au cordon de soudure et se situent dans la bande de dispersion du métal de base ; en effet les éprouvettes sont composées du joint soudé et des tôles adjacentes et le comportement mécanique global est peu affecté par la présence du métal déposé. La rupture présente un caractère intergranulaire dans le métal de base et dans la zone affectée thermiquement et inter dendritique dans le métal déposé. Les observations micrographiques du cheminement de la fissure dans le joint soudé, montrent une localisation préférentielle de l’endommagement et de la rupture par fluage dans le métal déposé proche de la ligne de fusion : la rupture se produit aux interfaces des phases ferrite et austénite. Une meilleure connaissance des lois de comportement des matériaux étudiés (métal de base et métal déposé) devrait améliorer la prévision du temps à l’amorçage par une approche globale simplifiée.

ETUDE DE L'AMORCAGE ET DE LA PROPAGATION D'UNE FISSURE MACROSCOPIQUE D'ACIER INOXYDABLE DUCTIBLE TYPE 316L A 575**(O)C-650**(O)C EN UTILISANT DIFFERENTES EPROUVETTES DE MECANIQUE DE LA RUPTURE ET UN LARGE DOMAINE DE CONDITIONS D'ESSAIS. PROPOSITION D'UNE APPROCHE LOCALE DE LA FISSURATION EN FLUAGE

Mise en évidence, grâce a une modélisation d'avancée des fissures, qu'une relation biunivoque entre la vitesse de propagation d'une fissure de fluage et un paramètre de chargement, ne pouvait être établie pour le matériau étudie

CETTE ETUDE PORTE SUR LA PROPAGATION DE FISSURE A 650C DANS UN ACIER INOXYDABLE AUSTENITIQUE DE NUANCE Z2 CND 17-12. ELLE EST BASEE SUR TRAVAIL UN EXPERIMENTAL (37 ESSAIS) QUI CONCERNE, TOUT D'ABORD, DES EPROUVETTES DE TYPE CT SOLLICITEES A 650C EN FATIGUE, FLUAGE, FATIGUE-FLUAGE EN FORCE IMPOSEE. ENSUITE, DES TUBES FISSURES AVEC ENTAILLE CIRCONFERENTIELLE INTERNE SOLLICITES EN FLEXION 4 POINTS A DEPLACEMENT IMPOSE. EN UTILISANT LES OUTILS DE LA MECANIQUE DE LA RUPTURE (PARAMETRES K, J ET C*) ET DANS LE CADRE D'UNE APPROCHE GLOBALE DE LA PROPAGATION, IL S'AGIT ICI DE RECHERCHER UNE METHODOLOGIE DE CALCUL PERMETTANT DE PREVOIR L'EVOLUTION D'UNE FISSURE. LES OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES ONT PERMIS D'IDENTIFIER DES FACIES DE RUPTURE TRANSGRANULAIRE OU MIXTE EN FATIGUE ET ESSENTIELLEMENT INTERGRANULAIRE EN FATIGUE-FLUAGE ET FLUAGE. EN FATIGUE CONTINUE, LA LOI DE PARIS DU MATERIAU A 650C RELIE LA VITESSE DE FISSURATION A LA VARIATION DU FACTEUR D'INTENSITE DES CONTRAINTES. EN FLUAGE PUR SUR EPROUVETTE CT, LA VITESSE PROPAGATION SUIT UNE CORRELATION QUI LA LIE A L'EVOLUTION DU PARAMETRE C* QUI PEUT ETRE ESTIME EXPERIMENTALEMENT, NUMERIQUEMENT ET ANALYTIQUEMENT. LES ESSAIS DE FATIGUE-FLUAGE AVEC TEMPS DE MAINTIEN COMPRIS ENTRE 1/2H ET 48H ONT MIS EN EVIDENCE UNE ACCELERATION SUR LA VITESSE DE FISSURATION PAR RAPPORT A LA LOI DE PARIS OBTENUE EN FATIGUE CONTINUE. POUR T#M 5H, LA VITESSE DIMINUE PUIS AUGMENTE A NOUVEAU ET SUIT UNE PENTE GLOBALEMENT PLUS RAIDE QUE LA LOI DE PARIS DU MATERIAU. CES EFFETS, ASSOCIES AUX OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES, TRADUISENT L'INFLUENCE DES MECANISMES DE DEFORMATION ET DE LA LOI DE COMPORTEMENT DE FLUAGE SUR LA CINETIQUE DE FISSURATION. LA MODELISATION DES CES ESSAIS A PARTIR D'UN MODELE DE SOMMATION DES VITESSES DE FATIGUE ET DE FLUAGE FOURNI DES RESULTATS SATISFAISANTS QUAND LE PARAMETRE C* EST EVALUE A PARTIR DE L'ESTIMATION SIMPLIFIEE C*#S. POUR CELA, L'EVOLUTION DE L'ENDOMMAGEMENT DE FLUAGE AU COURS DE L'ESSAI DOIT ETRE PRISE EN COMPTE DANS LE CALCUL DES PARAMETRES ET DANS LEUR INTEGRATION.