Modification de la réactivité de surface d'un alliage base nickel afin de limiter le relâchement du nickel en milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Moeglen, Magali
Copyright Year	2015
Abstract	Les generateurs de vapeur des reacteurs a eau pressurisee (REP) sont constitues d'alliage a base nickel. La surface d'echange associee represente environ 75 % de l'aire totale du circuit primaire. Sous l'effet de la corrosion generalisee, des cations nickel sont relâches dans l'eau de ce circuit. Lorsque ces cations sont exposes au flux neutronique du coeur du reacteur, ils sont actives en elements radioactifs (58Co). La circulation puis l'incorporation de ces produits de corrosion radioactifs sur les parois du circuit primaire posent alors probleme lors des interventions humaines durant les operations de maintenance.Le but de l'etude presentee ici est de creer par traitement thermomecanique une couche d'oxyde protectrice qui limite fortement le relâchement des cations nickel. L'influence de parametres tels que la composition de l'atmosphere gazeuse lors du traitement thermique et l'etat de surface initial de l'alliage considere (laminage et rugosite de surface) a ete etudiee. Les resultats presentes sont obtenus sur un alliage 690 oxyde a 700 °C sous deux atmospheres gazeuses de pressions partielles en oxygene (P(O2)) differentes.L'etude des cinetiques d'oxydation par analyse thermogravimetrique (ATG), met en avant une cinetique parabolique peu dependante de la P(O2). Un laminage de 20 % n'affecte pas la cinetique d'oxydation alors qu'un laminage de 40 % et une rugosite de surface plus forte sont responsables d'une prise de masse plus importante. Un marquage a l'or permet de determiner que la croissance de la couche est majoritairement cationique. L'aspect general de la surface des echantillons oxydes observe par microscopie electronique a balayage (MEB) est similaire quelle que soit la P(O2) : une couche d'oxyde continue d'aspect nanostructure riche en chrome avec oxydation preferentielle du chrome le long des joints de grains de l'alliage sous-jacent. La spectroscopie de photoelectrons-X (XPS), la spectrometrie a decharge luminescente (SDL) et la diffraction des rayons-X (DRX) mettent en evidence la croissance d'une couche de chromine (Cr2O3) et la presence a l'interface gaz/oxyde de cristallites avec une cristallographie de type spinelle. Pour une faible P(O2) (de 1.10 -6 bar a 5.10 -6 bar) cette partie externe est riche en manganese (MnCr2O4) alors que des cristallites riches en manganese, chrome, nickel et en fer viennent s'integrer dans cette configuration lors d'oxydations sous une P(O2) plus elevee (0,2 bar). L'ensemble des resultats obtenus permet de proposer des conditions de pretraitement sur l'alliage 690. Des echantillons ainsi traites sont testes en milieu primaire simule et leur relâchement en nickel montre une nette baisse par rapport a des echantillons non traites thermiquement.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01278920/file/MOEGLEN_2015_archivage.pdf
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Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article