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Étude du comportement visco-plastique du dioxyde d'uranium : quantification par analyse EBSD et ECCI des effets liés aux conditions de sollicitation et à la microstructure initiale
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Saada, Mariem Ben |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | Le dioxyde d’uranium (UO2) est utilise en tant que combustible, sous forme de pastilles elaborees par metallurgie des poudres, dans les reacteurs nucleaires a eau pressurisee. Lors de transitoires de puissance, le centre des pastilles est le siege de mecanismes de deformation visco-plastique qui peuvent etre partiellement reproduits, hors irradiation, par des essais de compression uniaxiale a haute temperature (typiquement 1500°C). Les conditions de sollicitation et la microstructure initiale des pastilles d’UO2 ont une influence sur leur comportement mecanique macroscopique. A l’echelle des grains, des mecanismes de sous-structuration interviennent mais, a ce jour, la sous-structure n’est pas quantifiee et le role des pores sur ces mecanismes n’est pas connu. Afin d’apporter des reponses sur ces points, deux lots de pastilles (L1 et L2) de taille de grains similaires, de meme fraction volumique de pores, mais ceux-ci etant distribues differemment (2,5 fois plus de pores intra-granulaires dans L1 que dans L2), ont ete fabriques. Ils ont ensuite ete soumis a des essais mecaniques dans differentes conditions. Le resultat montre que le lot L2 presente une vitesse de fluage plus elevee que le lot L1. Les techniques Electron BackScatter Diffraction (EBSD) et Electron Channeling Contrast Imaging (ECCI) ont ete mises en œuvre et optimisees pour suivre l’evolution de la microstructure apres deformation. En EBSD, le developpement d’une procedure adaptee aux materiaux poreux a permis de detecter des sous-joints de grains (S-JG) de tres faible desorientation (jusqu’a 0,1°), de mener une etude statistique de l'evolution de la sous-structuration des grains et d'evaluer la densite de dislocations geometriquement necessaires generees. Differents types d’arrangements de dislocations formant les S-JG ont ete reveles et analyses par ECCI. Grâce a la complementarite de l’EBSD et de l’ECCI, la repartition des pores dans les grains et la localisation des S-JG ont pu etre mises en regard. Les resultats montrent que le nombre ainsi que la fraction lineaire des S-JG et leur desorientation augmente avec le taux et la vitesse de deformation. Aux forts taux de deformation, cela conduit a la formation de nouveaux grains par un mecanisme de restauration/recristallisation dynamique par rotation de sous-grains. Pour des conditions de sollicitation identiques, les echantillons du lot L1 presentent un nombre et une fraction lineaire de S-JG nettement superieurs a ceux du lot L2. De plus, dans le lot L1, les S-JG se localisent essentiellement a proximite des joints de grains alors qu’ils sont repartis dans l’ensemble du grain pour le lot L2. Ces differences seraient liees a une reduction du libre parcours moyen des dislocations du fait de la presence des pores intra-granulaires |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01810127/file/DDOC_T_2017_0270_BEN_SAADA.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
