login
english version rss feed
Detailed view PhD thesis
Ecole Centrale Paris (14/10/2008), Philippe Bompard (Dir.)
Attached file list to this document: 
PDF
memoire_lepecheur.pdf(31.6 MB)
ANNEX
These_pres2.ppt(122.4 MB)
Fatigue thermique d'un acier inoxydable austénitique : influence de l'état de surface par une approche multi-échelles
Anne Le Pécheur1, 2

Quelques cas de fissurations de composants en acier inoxydable austénitique 304L dus à un phénomène de fatigue thermique ont été recensés, en particulier sur les circuits de Refroidissement du Réacteur à l'Arrêt (RRA) des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP). EDF a lancé un programme de R&D afin de comprendre et d'évaluer les risques de dommages dans ces circuits. Le test développé à EDF, INTHERPOL, est un essai de fatigue thermique de type structure sur maquette tubulaire et soumis à un chargement périodique. Ces essais sont réalisés sous différents niveaux de chargement, états de surface et soudures afin de rendre compte de ces paramètres sur l'amorçage des fissures. L'objectif de cette étude est de définir une méthodologie permettant la justification d'un critère de fatigue tenant compte de l'influence de l'état de surface, à l'aide d'une approche multi-échelle. La première partie du travail consiste à caractériser le matériau (304L) et particulièrement sa surface. Les premiers résultats de la caractérisation de la surface montrent un fort gradient d'écrouissage initial du matériau sur 250 microns en profondeur. Ce gradient n'évolue pas avec le cyclage thermique. Pour cette caractérisation, des mesures de microduretéet des observations de la microstructure (MET) ont été réalisées. La deuxième partie est la modélisation macroscopique des essais INTHERPOL permettant de déterminer les champs de contrainte et déformation issus des cycles thermiques. La troisième partie du travail consiste ensuite à évaluer l'effet de la rugosité de surface et du gradient d'écrouissage à échelle plus fine à l'aide d'une modélisation à l'échelle du polycristal, basée sur la variation des densités de dislocations. Un objectif pour l'avenir est d'aider, par ces modélisations polycristallines, au choix de critères de fatigue prenant en compte l'influence de l'état de surface (critères énergétiques ou de types plan critique par exemple).
1:  MSSMat - Laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux
2:  EDF R&D
Fatigue – polycristal – acier inoxydable austénitique – :état de surface

Thermal fatique of austenitic stainless steel : influence of surface conditions through a multiscale approach
Some cases of cracking of 304L austenitic stainless steel components due to thermal fatigue were encountered in particular on the Residual Heat Removal Circuits (RHR) of the Pressurized Water Reactor (PWR). EDF has initiated a R&D program to understand assess the risks of damage on nuclear plant mixing zones. The INTHERPOL test developed at EDF is designed in order to perform pure thermal fatigue test on tubular specimen under monofrequential thermal load. These tests are carried out under various loadings, surface finish qualities and welding in order to give an account of these parameters on crack initiation. The main topic of this study is the research of a fatigue criterion using a micro:macro modelling approach. The first part of work deals with material characterization (stainless steel 304L) emphasing the specificities of the surface roughness link with a strong hardening gradient. The first results of the characterization on the surface show a strong work-hardening gradient on a 250 microns layer. This gradient does not evolved after thermal cycling. Micro hardness measurements and TEM observations were intensively used to characterize this gradient. The second part is the macroscopic modelling of INTHERPOL tests in order to determine the components of the stress and strain tensors due to thermal cycling. The third part of work is thus to evaluate the effect of surface roughness and hardening gradient using a calculation on a finer scale. This simulation is based on the variation of dislocation density. A goal for the future is the detemination of the fatigu criterion mainly based on polycrystalline modelling. Stocked energy or critical plane being available that allows making a sound choice for the criteria.
Faigue – polycrystal – austénitic stainless steel – surface conditions

all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...