Effet des défauts d'implantation sur la corrosion des aciers inoxydables austénitiques en milieu primaire des réacteurs à eau pressurisée

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Dumerval, Marie
Copyright Year	2014
Abstract	La majorite des composants internes de la cuve des reacteurs a eau pressurisee (REP) est fabriquee en acier inoxydable austenitique (304L ou 316L). Ces materiaux sont exposes a un milieu oxydant sous irradiation et subissent des contraintes mecaniques. Dans ces conditions, ils sont susceptibles de subir un endommagement par corrosion sous contrainte assistee par irradiation (IASCC ). La premiere etape des phenomenes de fissuration par IASCC est l'amorcage qui implique une rupture du film passif. La nature et la structure de l'oxyde forme sur ces aciers sont donc des parametres cles vis-a-vis de l'amorcage de la fissuration par IASCC. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est d'une part de mieux apprehender les mecanismes d'oxydation des aciers inoxydables en milieu primaire et d'autre part d'etudier les effets des defauts crees par irradiation sur le film d'oxyde forme sur ces aciers. Des ions xenon ou des protons ont ete implantes dans des echantillons d'acier inoxydable austenitique de type 316L, respectivement a une energie de 240 et 230 keV, afin de simuler les defauts d'irradiation. Ces echantillons ainsi que des echantillons non implantes ont ete exposes dans une boucle de corrosion, a 325°C en milieu aqueux, contenant 1000 ppm de Bore, 2 ppm de Lithium, et 1,19.10-3 mol.L-1 d'hydrogene dissous. Les echantillons ont ete analyses par MET avant et apres exposition en milieu primaire afin de caracteriser, d'une part les defauts engendres par l'implantation et d'autre part la nature, la structure et la morphologie de l'oxyde forme. La comparaison des echantillons implantes et non implantes a permis de montrer que la nature et la densite de defauts en sub-surface de l'alliage jouent un role sur la composition (principalement sur la teneur en Cr et en Mo) et l'epaisseur de la couche d'oxyde interne. L'etude de la cinetique d'oxydation par couplage de deux techniques d'analyse par faisceau d'ions (NRA et RBS) a permis de reveler des comportement differents entre les deux categories d'echantillons : non implantes et implantes. Des essais de tracage isotopique (D et 18O) ont ete menes afin d'etudier le mecanisme de formation de la couche interne ainsi que les mecanismes de transports associes. L'etude du transport de l'oxygene et de l'hydrogene a travers la couche interne et dans l'alliage sous-jacent (par SIMS et SDL) a permis d'aboutir a l'ecriture d'un mecanisme de corrosion des aciers inoxydables austenitiques en milieu primaire. De plus, l'impact des defauts d'implantation sur ces phenomenes de transport a ete etudie, mettant en evidence le role des defauts sur les proprietes de l'oxyde forme engendrant des modifications de transport de l'oxygene au sein de cette couche d'oxyde. Ces etudes de tracage isotopiques ont egalement permis de mettre en evidence une accumulation d'hydrogene dans l'alliage sous-jacent a l'oxyde. L'ensemble de ces resultats a permis d'apporter de nouveaux elements de comprehension relatifs a la formation de la couche d'oxyde et a l'absorption d'hydrogene dans les aciers inoxydables austenitiques exposes en milieu primaire, et de mettre en avant l'effet des defauts d'implantation sur les proprietes de l'oxyde forme.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01143034/file/DUMERVAL_2014_archivage.pdf
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article