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Informations
Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 157 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 53 Mo |
Extrait
UNIVERSITE PARIS XII - VAL DE MARNE
THESE
présentée pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE PARIS XII
Discipline : Chimie et Sciences des Matériaux
par
Zehoua HAMOUCHE
Epouse HADJEM
ETUDE DE LA FRAGILISATION DES ACIERS T91 ET 316L
PAR L’EUTECTIQUE PLOMB-BISMUTH LIQUIDE
Soutenue le 25 Janvier 2008, devant le jury composé de :
M. Eric ANDRIEU Président
M. Jean-Bernard VOGT Rapporteur
M. Xavier FEAUGAS Rapporteur
M. Friedrich GROESCHEL Examinateur
Mme. Dominique GORSE Examinateur
M. Ivan GUILLOT Directeur
M. Thierry AUGER Co-directeur
Thèse préparée à l’Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE)
CNRS UMR 7182 - Vitry Sur Seine.
A mon oncle Khaled Hamouche qui a su m’encourager
et me pousser à aller de l’avant,
qu’il repose en paix.
Remerciements
Ce travail réalisé à l’Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est, au sein de l’équipe
MCMC (anciennement appelé CECM), n’aurait pas pu voir le jour sans la présence de
nombreuses personnes que je tiens ici à remercier.
Je souhaite tout d’abord remercier Monsieur Vassilis Pontikis et Monsieur Yannick
Champion, directeurs successifs du CECM, pour m’avoir permis d’effectuer ce travail dans
de bonnes conditions.
Je remercie tout particulièrement Monsieur Ivan Guillot qui a dirigé cette thèse. Avec lui, j'ai
pu travailler avec une grande liberté et avoir d'enrichissantes discussions. Sa grande
pédagogie, son aide aux moments opportuns et ses nombreuses relectures et corrections, ont
été essentielles à la réalisation de cette thèse. Il a bien su me faire confiance et je lui en suis
reconnaissante.
Je remercie chaleureusement mon co-directeur Monsieur Thierry Auger pour son suivi et ses
conseils durant toute la durée de ma thèse, pour ces bons moments partagés durant les travaux
mécaniques et durant les quelques missions à l'étranger. Merci pour m'avoir fait profiter de
l'originalité de tes idées et pour ne jamais compter ton temps lors des discussions
scientifiques.
Je tiens à exprimer ma gratitude aux membres du jury qui ont bien voulu consacrer une partie
de leur précieux temps à ma thèse: ainsi, je remercie Monsieur Eric Andrieu pour m’avoir fait
l’honneur de présider mon jury de thèse. Monsieur Jean-Bernard Vogt et Monsieur Xavier
Feaugas ont acceptés d’être rapporteurs de ma thèse, je les remercie vivement pour l’intérêt
qu’ils ont porté à ce travail. Je remercie également Monsieur Friedrich Groeschel qui s’est
déplacé de loin afin d’examiner mon travail avec soin.
Madame Dominique Gorse m’a fait le plaisir de participer à mon jury de thèse, je la remercie
pour les discussions constructives que nous avons eu, mais aussi pour ses nombreuses et
pertinentes remarques qui ont facilité la correction de ce manuscrit.
Je tiens aussi à adresser mes remerciements aux nombreuses personnes qui m’ont apporté
leurs compétences, leur savoir-faire, ou qui m’ont tout simplement consacré un peu de leur
temps. Ainsi, je remercie très sincèrement Sandrine Guerin pour m’avoir initiée aux machines
des propriétés mécaniques, Audrey Valette pour m’avoir formée au MEB, Marie-France
Trichet pour m’avoir aidée en électro-érosion et Catherine Droniou pour sa sympathie et sa
précieuse aide concernant ma recherche bibliographique. Je remercie également Eric Leroy,
Valérie Lalanne, Guillaume Wang, Jean-Claude Rouchaud, Nicolas Boisseau et Jean-Louis
Bonnentien.
Des personnes qui me tiennent vraiment à cœur vont terriblement me manquer, je tiens
évidemment à remercier Caroline Girod-Labianca, ma copine et fidèle compagne du bureau
isolé! Delphine Ragusa, Rafael Cury, Jean-Phillipe Couzinie, Farah Karmous, Nadia
Cherdoudi. Ils ont su me soutenir tout au long de ma thèse grâce à leur bonne humeur et leurs
judicieux conseils. Nos nombreuses discussions autour des pauses-thé vont assurément me
manquer
Je tiens également à remercier chaleureusement Liliana medina avec qui j’ai passé de très
bons moments au laboratoire et à l’étranger, Sophie Fréchard, Dimitri Mercier, Cyril Thurier
et Béatrice Guiose.
Cela va de soi, je remercie évidemment ma famille et mes amis pour leur irremplaçable et
inconditionnel soutien. Ils ont été présents pour écarter les doutes, soigner les blessures et
partager les joies. Cette thèse est un peu la leur, aussi. Merci Sabiha, Yasmina, Chahra, Sonia,
Souad, Linda, Ismail, Julienne.
Et bien sûr, je ne peux terminer sans exprimer ma profonde gratitude pour mon mari, qui a su
me supporter, m’épauler, me remonter le moral, avec une patience infinie.
Grâce à toutes ces personnes, ces années de thèse resteront toujours associées à une période
très agréable et enrichissante de ma vie.
Il est sûr que j’oublie certaines personnes... qu’ils m’en excusent. Trois années m’ont permis
de rencontrer beaucoup de personnes, qui ont toutes eu un rôle dans ma vie et par conséquent
dans la construction de ce travail. Ils se reconnaîtront. SOMMAIRE
Sommaire
Introduction ______________________________________________________________ 1
Chapitre I Fragilisation par les métaux liquides ___________________________ 7
I.1. Définitions ____________________________________________________________ 7
I.2. Aspect phénoménologique _______________________________________________ 9
I.3. Conditions nécessaires à l’apparition de la fragilisation par les métaux liquides _ 10
I.3.1. Conditions de contact _____________________________________________________ 11
I.3.1.1. Définition du mouillage ___________________________________________________ 11
I.3.1.2. Influence de l’oxydation en surface sur le mouillage, interaction aciers (T91 et 316L)/
métaux liquides (Pb et Pb-Bi) _____________________________________________________ 13
I.3.1.3. Rôle du contact vis-à-vis de la FML _________________________________________ 16
I.3.2. Conditions mécaniques ____________________________________________________ 17
I.4. Présentation des principaux modèles de fragilisation par les métaux liquides _____ 18
I.4.1. Modèles basés sur l'adsorption de métal liquide _________________________________ 19
I.4.1.1. Effet Rebinder : mécanisme de diminution de l’énergie de surface induite par
l’adsorption _____________________________________________________________________ 19
I.4.1.2. Modèle SJWK (Stoloff, Johnson, Westwood, Kamdar): modèle de réduction de
cohésion induite par l’adsorption ___________________________________________________ 20
I.4.1.3. Modèle de Lynch _________________________________________________________ 22
I.4.2. Modèles basés sur la dissolution induite par contrainte : Robertson et Glickman _______ 24
I.4.3. Modèles basés sur la pénétration intergranulaire _______________________________ 27
I.4.4. Synthèse ________________________________________________________________ 28
I.5. Influence des paramètres expérimentaux __________________________________ 30
I.5.1. Conditions de sollicitation _________________________________________________ 30
I.5.1.1. Température _____________________________________________________________ 30
I.5.1.2. Vitesse de déformation ____________________________________________________ 32
I.5.2. Paramètres internes ______________________________________________________ 35
I.5.2.1. Microstructure du métal solide _____________________________________________ 35
I.5.2.2. Taille de grains ___________________________________________________________ 37 SOMMAIRE
I.5.2.3. Eléments d'alliage ________________________________________________________ 38
I.5.3. Synthèse ________________________________________________________________ 42
I.6. Fragilisation des Aciers T91 et 316L par les métaux liquides ___________________ 43
I.6.1. L’acier martensitique T91 __________________________________________________ 47
I.6.2. L’acier austénitique 316L __________________________________________________ 50
I.7. Corrosion dans le Pb-Bi ________________________________________________ 52
I.8. Effet d’irradiation sur les aciers __________________________________________ 54
I.9. Conclusion ___________________________________________________________ 57
Chapitre