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LES ACIERS AUSTENO-FERRITIQUES, UTILISES DANS LE CIRCUIT PRIMAIRE DES REACTEURS A EAU PRESSURISEE, SUBISSENT AUX CONDITIONS DE SERVICE UN VIEILLISSEMENT THERMIQUE QUI CONDUIT A UNE CHUTE IMPORTANTE DE LEURS PROPRIETES MECANIQUES. LES ETUDES RECENTES ONT MONTRE QUE L'ENDOMMAGEMENT DE CES ACIERS VIEILLIS SE CARACTERISE PAR L'APPARITION DE FISSURES DE CLIVAGE DANS LA PHASE FERRITIQUE. CET ENDOMMAGEMENT SE REVELE ANISOTROPE ET FORTEMENT HETEROGENE. L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE DETERMINER L'ORIGINE DE CETTE HETEROGENEITE, ET MODELISER LE COMPORTEMENT ET L'ENDOMMAGEMENT DE CES ACIERS. LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA CARACTERISATION MORPHOLOGIQUE DES ACIERS. LA CORRESPONDANCE ENTRE MORPHOLOGIE ET MICROSTRUCTURE EST ETUDIEE GRACE A LA TECHNIQUE EBSD. TROIS ECHELLES DE MICROSTRUCTURE SONT DEGAGEES : L'ECHELLE DES LATTES (10 MICRONS), L'ECHELLE DU BICRISTAL (1 MM), L'ECHELLE DU POLYBICRISTAL (1 CM). LE MODELE MICROMECANIQUE DE COMPORTEMENT, DEVELOPPE EN SECONDE PARTIE, S'APPUIE SUR LA MODELISATION DE CHACUNE DES TROIS ECHELLES DE MICROSTRUCTURE VIA DES MODELES D'HOMOGENEISATION. IL EST OPTIMISE SUR DES ESSAIS MECANIQUES, ET PERMET D'ESTIMER LES CHAMPS DE CONTRAINTES ET DE DEFORMATIONS MOYENS POUR CHAQUE PHASE. DES ESSAIS MICROMECANIQUES, EFFECTUES SUR DES EPROUVETTES DE TRACTION IN-SITU, SONT PRESENTES DANS UNE TROISIEME PARTIE. ILS PERMETTENT DE CARACTERISER L'APPARITION DE L'ENDOMMAGEMENT A L'ECHELLE DU BICRISTAL. DANS LA DERNIERE PARTIE, UN MODELE D'ENDOMMAGEMENT EST CONSTRUIT. IL SE CARACTERISE PAR UNE LOI DE GERMINATION DES FISSURES DE CLIVAGE POUR LE BICRISTAL, QUI UTILISE LES OBSERVATIONS ET LES VARIABLES DU MODELE MICROMECANIQUE DE COMPORTEMENT. PUIS, CETTE LOI EST COUPLEE AVEC LE COMPORTEMENT DU BICRISTAL. ENFIN, UN MODELE DE COALESCENCE PERMET DE DEFINIR UN CRITERE DE RUPTURE. CE MODELE D'ENDOMMAGEMENT EST FINALEMENT UTILISE POUR PREVOIR LES EFFETS D'ECHELLE, OU SIMULER LES ESSAIS DE TRACTION IN-SITU.
Author: Jean-Christophe Le Roux Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 250
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Les aciers austéno-ferritiques moulés sont utilisés pour la fabrication de certains composants du circuit primaire des réacteurs à eau pressurisée. Leur utilisation aux températures de service entraine leur fragilisation en raidon de l'apparition d'une phase durcissante dans la ferrite par transformation spinodale. Certaines conditions réelles de fonctionnement sont telles que les aciers en cause sont soumis à des chargements cylindriques. Par conséquent un des citères retenus pour la tenue en service des composants est la résistance à la fatigue. Ce travail s'incrit dans ce cadre. Il a été montré que malgré la macrostructure particulière de ces aciers, le comportement des aciers austéno-ferritiques vieillis sous chargement cylindriques est classique. En effet l'endurance du matériau en fatigue oligocyclique suit une loi de Manson-Coffin. Le durcissement initial est suivi d'un adoucissement attribué en partie à la destruction partielle de compositions. De plus la vitesse de fissuration par la fatigue suit une loi de Paris. L'étude des mécanismes d'endommagement des aciers austéno-ferritiques a montré que l'ammorçage des fissures a lieu préferenctiellement aux abord des retassures de taille millimétrique. La propagation des fissures continue. Elle correspond à des rupture successives d'éléments composés par un îlot de ferrite et un îlot d'austénite (en premier lieu la ferrite se rompt par clivage comme en chargement monotone puis l'austénite se rompt par fatigue).
Author: Claude Duval Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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Ces aciers utilisés dans le circuit primaire des centrales nucléaires à eau pressurisée voient leurs propriétés mécaniques se dégrader au cours du temps. Ce vieillissement est principalement dû à la fragilisation à 475°C qui produit une phase riche en chrome dans la ferrite. Les aciers étudiés ont de 20 à 35% de ferrite. les observations d'endommagement révèlent un mécanisme de multifissuration dans les îlots de ferrite lors des essais de rupture à 20°C, et un mécanisme d'endommagement par cisaillement des deux phases, lors des essais de rupture a 320°C. L'étude mécanique d'amorçage et de propagation entreprise ensuite a 320°C, sur un acier centrifuge contenant plus de 30% de ferrite et vieilli expérimentalement pendant 1000 heures a 400#c, aboutit a un critère d'amorçage en contrainte équivalente de Von Mises égal a 856 MPA. L'amorçage de la rupture se fait principalement par le mécanisme de cisaillement alors que la propagation semble plus favorable à la multifissuration. On montre ensuite l'inadéquation, dans sa forme brute, du modèle d'endommagement ductile de Rousselier pour décrire les résultats d'amorçage. La dispersion des résultats d'amorçage est attribuée à une dispersion des caractéristiques mécaniques des colonies. On met en évidence, par la loi des mélanges, le rôle du taux de ferrite dans les courbes de comportement uniaxial et dans la multifissuration
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L'OBJECTIF EST D'ETUDIER PUIS DE MODELISER LE COMPORTEMENT MECANIQUE D'UN ACIER INOXYDABLE AUSTENO-FERRITIQUE. LE VIEILLISSEMENT DE CES ACIERS PAR TRAITEMENT THERMIQUE CONDUIT A UNE FRAGILISATION DE LA FERRITE. LE MATERIAU ETUDIE PRESENTE DES GRAINS BIPHASES DE TAILLE MILLIMETRIQUE, DANS LESQUELS L'AUSTENITE ET LA FERRITE SONT IMBRIQUES. L'ETUDE A PORTE SUR UN MATERIAU VIEILLI 3000 HEURES A 400\C. AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LES PHENOMENES PHYSIQUES ET D'INTEGRER LES ETATS MECANIQUES LOCAUX DE CHACUNE DES PHASES, UNE APPROCHE LOCALE EST MENEE TANT POUR L'EXPERIMENTATION QUE POUR LA MODELISATION. L'ETUDE EXPERIMENTALE VISE A CARACTERISER PAR DIFFRACTION DES RAYONS X LE COMPORTEMENT MECANIQUE LOCAL DE L'AUSTENITE ET DE LA FERRITE AU SEIN D'UN GRAIN. LES ETATS DE CONTRAINTE ONT ETE DETERMINES DANS L'AUSTENITE ET LA FERRITE DE PLUSIEURS GRAINS EN CHARGE LORS D'ESSAIS DE TRACTION. CES EXPERIMENTATIONS SONT COUPLEES AVEC DES OBSERVATIONS MICROGRAPHIQUES POUR RELIER L'ETAT DE CONTRAINTES A L'ETAT METALLURGIQUE. AINSI ONT ETE DETERMINEES LES CISSIONS CRITIQUES DE L'AUSTENITE DE LA FERRITE. NOUS AVONS ENSUITE CARACTERISER L'ETAT DE CONTRAINTE DANS LA FERRITE QUI PROVOQUAIT L'APPARITION DE FISSURES DE CLIVAGE. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS D'ETABLIR UN CRITERE LOCAL. UN MODELE MICROMECANIQUE POLYCRISTALLIN A ETE DEVELOPPE POUR RENDRE COMPTE DU COMPORTEMENT MECANIQUE MACROSCOPIQUE DU MATERIAU. SON DEVELOPPEMENT S'EST APPUYE SUR LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. IL S'AGIT D'UN MODELE AUTOCOHERENT D'UN ENSEMBLE DE GRAINS BIPHASES. LA PRISE EN COMPTE DE L'ENDOMMAGEMENT EST OBTENUE PAR L'INTRODUCTION D'UNE NOUVELLE PHASE QU'EST LA PHASE FISSURE. SON EVOLUTION DEPEND DE LA PLUS GRANDE CONTRAINTE NORMALE AUX PLANS DE CLIVAGE 100. L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DU MODELE S'EST FAITE ENTIEREMENT A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE. POUR VALIDER LES CHOIX DE CES PARAMETRES, UNE EPROUVETTE MULTICRISTALLINE REELLE, ETUDIEE PAR DRX, A ETE MODELISEE PAR ELEMENTS FINIS.
Author: ALVAREZ-ARMAS Iris Publisher: Lavoisier ISBN: 2746274574 Category : Languages : en Pages : 482
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Les aciers inoxydables duplex sont des alliages Fe-Cr-Ni-Mo dont l'utilisation s'est fortement accrue depuis 10 ans. Leur structure biphasée leur assure une plus haute résistance mécanique et une plus haute résistance à la corrosion que n'ont les aciers inoxydables austénitiques standard. Ces nuances duplex ont un succès commercial continument croissant pour un large domaine d'applications (secteurs énergétiques, industries du gaz et du pétrole, industries chimiques, chimiquiers, industries du papier et de la pâte à papier…), dû à leurs très bonnes propriétés et leur relativement faible coût.
Author: Ian Milne Publisher: Elsevier ISBN: 0080490735 Category : Business & Economics Languages : en Pages : 4647
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The aim of this major reference work is to provide a first point of entry to the literature for the researchers in any field relating to structural integrity in the form of a definitive research/reference tool which links the various sub-disciplines that comprise the whole of structural integrity. Special emphasis will be given to the interaction between mechanics and materials and structural integrity applications. Because of the interdisciplinary and applied nature of the work, it will be of interest to mechanical engineers and materials scientists from both academic and industrial backgrounds including bioengineering, interface engineering and nanotechnology. The scope of this work encompasses, but is not restricted to: fracture mechanics, fatigue, creep, materials, dynamics, environmental degradation, numerical methods, failure mechanisms and damage mechanics, interfacial fracture and nano-technology, structural analysis, surface behaviour and heart valves. The structures under consideration include: pressure vessels and piping, off-shore structures, gas installations and pipelines, chemical plants, aircraft, railways, bridges, plates and shells, electronic circuits, interfaces, nanotechnology, artificial organs, biomaterial prostheses, cast structures, mining... and more. Case studies will form an integral part of the work.
Author: Iris Alvarez-Armas Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118599918 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 338
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Duplex Stainless Steels (DSSs) are chromium-nickel-molybdenum-iron alloys that are usually in proportions optimized for equalizing the volume fractions of austenite and ferrite. Due to their ferritic-austenitic microstructure, they possess a higher mechanical strength and a better corrosion resistance than standard austenitic steels. This type of steel is now increasing its application and market field due to its very good properties and relatively low cost. This book is a review of the most recent progress achieved in the last 10 years on microstructure, corrosion resistance and mechanical strength properties, as well as applications, due to the development of new grades. Special attention will be given to fatigue and fracture behavior and to proposed models to account for mechanical behavior. Each subject will be developed in chapters written by experts recognized around the international industrial and scientific communities. The use of duplex stainless steels has grown rapidly in the last 10 years, particularly in the oil and gas industry, chemical tankers, pulp and paper as well as the chemical industry. In all these examples, topics like welding, corrosion resistance and mechanical strength properties (mainly in the fatigue domain) are crucial. Therefore, the update of welding and corrosion properties and the introduction of topics like texture effects, fatigue and fracture strength properties, and mechanical behavior modeling give this book specific focus and character.
Author: Publisher: Academic Press ISBN: 0123808790 Category : Mathematics Languages : en Pages : 320
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The Advances in Applied Mechanics book series draws together recent significant advances in various topics in applied mechanics. Published since 1948, Advances in Applied Mechanics aims to provide authoritative review articles on topics in the mechanical sciences, primarily of interest to scientists and engineers working in the various branches of mechanics. This content is also relevant to the many who use the results of investigations in mechanics in various application areas, such as aerospace, chemical, civil, environmental, mechanical and nuclear engineering. Covers all fields of the mechanical sciences Highlights classical and modern areas of mechanics that are prime for review Provides comprehensive coverage of applied mechanics for scientists and engineers as well as those in various application areas
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L'ETUDE PORTE SUR LA RUPTURE DUCTILE A BAS NIVEAU D'ENERGIE DE PLUSIEURS ACIERS AUSTENO-FERRITIQUES OBTENUS PAR MOULAGE STATIQUE OU PAR CENTRIFUGATION, DE CLASSE CF8M (Z3CND19-10M), CONTENANT ENTRE 14 ET 32% DE FERRITE. CES MATERIAUX ONT ETE FRAGILISES PAR DIFFERENTS VIEILLISSEMENTS THERMIQUES ACCELERES A 350 OU 400C. LA CARACTERISATION MECANIQUE A ETE FAITE A 20 OU 320C SELON LES MATERIAUX, EN TRACTION SUR EPROUVETTES AXISYMETRIQUES LISSES ET ENTAILLEES, EN COMPRESSION UNIAXIALE SUR DES PIONS CYLINDRIQUES, EN TENACITE SUR EPROUVETTES CT. DES ESSAIS DE RESILIENCE ET DE FLEXION 3 POINTS LENTE ONT ETE REALISES SUR EPROUVETTES CHARPY, CE QUI A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LE FAIBLE ROLE DE LA VITESSE DE DEFORMATION SUR LES RESULTATS. LA FAIBLE TAILLE DES EPROUVETTES DE LABORATOIRE DEVANT LES DIMENSIONS CARACTERISTIQUES DE LA MICROSTRUCTURE DE CES MATERIAUX MOULES A GROS GRAINS CONDUIT A UNE IMPORTANTE DISPERSION EXPERIMENTALE. LES EFFETS D'ECHELLE QUI EN DECOULENT PORTENT PRINCIPALEMENT SUR LES VALEURS CARACTERISANT L'AMORCAGE DE LA FISSURE. LA STRUCTURE DE SOLIDIFICATION DES GRAINS FERRITIQUES PRIMAIRES JOUE SURTOUT UN ROLE SUR LES PROPRIETES EN PROPAGATION. PAR AILLEURS, LE ROLE DE LA TEMPERATURE D'ESSAI SUR LA TRANSITION CISAILLEMENT CLIVAGE DES MODES D'ENDOMMAGEMENT ET DE RUPTURE DE LA FERRITE A ETE MIS EN EVIDENCE. LA SIMULATION NUMERIQUE DE LA RUPTURE DES ACIERS AUSTENO-FERRITIQUES A ETE EFFECTUEE A L'AIDE D'UN MODELE DE COMPORTEMENT DES MILIEUX POREUX NECESSITANT UNIQUEMENT LA CONNAISSANCE DE DEUX PARAMETRES MATERIAUX. LA PRISE EN COMPTE LES HETEROGENEITES D'ENDOMMAGEMENT LIEES A L'APPARITION EN AMAS DES FISSURES DE CLIVAGE DANS LA FERRITE VIEILLIE A PERMIS DE SIMULER LES DISPERSIONS EXPERIMENTALES, AINSI QUE LES EFFETS D'ECHELLE. LES CALCULS SONT RESTES BI-DIMENSIONNELS, MAIS ILS PERMETTENT DE RETROUVER L'ENSEMBLE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX, JUSQU'AUX VALEURS DE TENACITE SUR EPROUVETTES FISSUREES CT.
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A LA TEMPERATURE DE SERVICE (320\C), LA FERRITE DES COMPOSANTS EN ACIER INOXYDABLE AUSTENO-FERRITIQUE DU CIRCUIT PRIMAIRE DES CENTRALES NUCLEAIRES SUBIT UN VIEILLISSEMENT PAR TRANSFORMATIONS MICROSTRUCTURALES. CETTE PHASE DEVIENT ALORS FRAGILE ET LA RESILIENCE DU MATERIAU CHUTE. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER LES VITESSES ET LES MECANISMES DE PROPAGATION DE FISSURE PAR FATIGUE EN FONCTION DU VIEILLISSEMENT ET DE LA TEMPERATURE D'ESSAI (20\C/320\C). POUR CELA, DEUX ACIERS MOULES (30% DE FERRITE) SONT TESTES. DANS LE BUT DE MIEUX COMPRENDRE LE ROLE JOUE PAR L'ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE DES PHASES DANS LE MECANISME DE PROPAGATION, LA MICROSTRUCTURE DU MATERIAU EST ETUDIEE PAR DIFFRACTION DES ELECTRONS RETRODIFFUSES (EBSD) ET PAR TREMPE EN SOLIDIFICATION DIRIGEE. DES EPROUVETTES SONT EGALEMENT PRELEVEES DE TELLE SORTE QUE LA FISSURE SE PROPAGE AU TRAVERS DE STRUCTURES DE SOLIDIFICATION EQUIAXES ET BASALTIQUES. MICROSTRUCTURE, PROPRIETES MECANIQUES EN FATIGUE/FISSURATION ET MECANISMES SONT ALORS RELIES. POUR LA GAMME DE DELTA K BALAYEE, LA FISSURE AVANCE SANS CHEMIN PREFERENTIEL PAR RUPTURE SUCCESSIVE DES LATTES DE CHACUNE DES PHASES. LE PLAN MACROSCOPIQUE DE FISSURATION, DETERMINE PAR EBSD, EST IMPOSE PAR L'ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE DU GRAIN FERRITIQUE. AINSI, SELON LA STRUCTURE DE SOLIDIFICATION, DES FISSURES SECONDAIRES PEUVENT APPARAITRE CE QUI INFLUE SUR LES VITESSES DE PROPAGATION. LA FERMETURE DE FISSURE, MESUREE AFIN D'ESTIMER LES VITESSES DE PROPAGATION INTRINSEQUES AU MATERIAU, DIMINUE AVEC LE VIEILLISSEMENT CE QUI S'EXPLIQUE PAR L'ACCROISSEMENT DE LA COMPOSANTE CINEMATIQUE DU COMPORTEMENT PLASTIQUE CYCLIQUE. LA PENTE DE LA DROITE DE PARIS DETERMINEE A PARTIR DES VITESSES INTRINSEQUES AUGMENTE AVEC LE VIEILLISSEMENT. LE DOMAINE DE VITESSE PEUT ALORS ETRE SEPARE EN DEUX PARTIES : CELLE POUR LAQUELLE LES VITESSES SONT PLUS FAIBLES DANS LE MATERIAU VIEILLI QUE DANS LE MATERIAU NON VIEILLI ET CELLE POUR LAQUELLE LA TENDANCE EST INVERSEE.
Author: STEPHANE.. BUGAT
Author: Jean-Christophe Le Roux
Author: Claude Duval
Author: LATIFA.. MCIRDI
Author: ALVAREZ-ARMAS Iris
Author: Ian Milne
Author: Iris Alvarez-Armas
Author: 
Author: LYDIA.. DEVILLERS GUERVILLE
Author: VIRGINIE.. CALONNE