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

This volume contains the edited version of lectures and selected research contributions presented at the NATO ADVANCED STUDY INSTITUTE on MECHANICAL BEHA VI OUR OF MATERIALS AT HIGH TEMPERATURE, held in Sesimbra, Portugal, 12th-22nd September 1995, and organized by 1ST-Lisbon Institute of Technology, PortugaL The Institute was attended by 88 participants, including 15 lecturers from 17 countries including five CP countries. The lecturers were leading scientists and technologists from universities, research institutions and industry. The students were mainly young PhD students and junior academic or research staff with postgraduate qualifications (MSc or PhD). Fourteen students were from the five CP countries. The students presented research papers or posters during the Institute reporting the current progress of their research projects. A total of thirty three lectures, ten research papers and fifty posters were presented. This book does not contain the poster presentations and seven research papers were selected for publication. All the sessions were very active and quite extensive discussions on scientific aspects took place during the Institute. The Advanced Study Institute provided a forum for interaction among scientists and engineers from different areas of research, and young researchers.

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.