Hostname: page-component-78c5997874-t5tsf Total loading time: 0 Render date: 2024-10-27T22:09:02.571Z Has data issue: false hasContentIssue false

Influence de traitements thermo-mécaniques sur les performancesen fluage et en fatigue d’aciers martensitiques à 9 %Cr*

Published online by Cambridge University Press:  23 September 2011

S. Hollner
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : [email protected]
B. Fournier
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : [email protected]
J. Le Pendu
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : [email protected]
C. Caes
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : [email protected]
I. Tournie
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : [email protected]
A. Pineau
Affiliation:
ENSMP, Centre des Matériaux Mines Paris Tech, UMR CNRS 7633, BP 87, 91003 Evry Cedex, France
Get access

Abstract

Le développement des réacteurs nucléaires de génération IV et des réacteurs à fusionnucléaire requiert l’utilisation de matériaux possédant de bonnes propriétés mécaniquesau-delà de 550 °C. En service, ces matériaux seront soumis à du fluage à haute températurecouplé à des sollicitations cycliques de fatigue. Les aciers martensitiques à 9–12 % Crsont pressentis pour ces applications; cependant leur comportement en fatigue etfatigue-fluage à haute température est encore insuffisant : la microstructuremartensitique grossit et l’acier s’adoucit rapidement. Afin de stabiliser samicrostructure, l’acier commercial P91 a subi un traitement thermo-mécanique incluant dulaminage à 600 °C suivi d’un revenu d’une heure à 700 °C. Les observationsmicrostructurales confirment que le traitement thermo-mécanique a conduit à une martensiteplus fine, émaillée de nombreux et fins précipités de type MX. Les divers essaismécaniques réalisés prouvent que ces changements ont un effet positif sur les propriétésde l’acier : sa dureté est plus élevée de 100 Hv par rapport à l’acier P91 à réception, etsa limite d’élasticité conventionnelle est supérieure de 430 MPa à 20 °C et de 220 MPa à550 °C. La durée de vie du P91 optimisé en fluage à 650 °C sous 120 MPa est plus de 14fois supérieure à celle du P91; et l’essai de fatigue à 650 °C et 0,7 % de déformationtotale montre un adoucissement légèrement moins rapide.

Type
Research Article
Copyright
© EDP Sciences, 2011

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Références

R.L. Klueh, D.R. Harries, High-chromium ferritic and martensitic steels for nuclear applications, ASTM International, ISBN 0-8031-2090-7
B. Fournier, Fatigue-fluage des aciers martensitiques à 9–12 %Cr : comportement et endommagement, thèse de l’École des Mines de Paris, 19 septembre 2007
Abe, F., Mater. Sci. Eng. A 387-389 (2004) 565-56
J.L. Castagné, J. Le Gal, A. Pineau, M. Sindzingre, Mémoires Scientifiques Rev. Métallurg. LXIV, N°4, 1967
Cozar, R., Pineau, A., Sindzingre, M., HTM Härterei-Techn. Mitt. 24 (1969) 217-220
Eldis, G.T., Cohen, M., Metal. Trans. A 14A (1983)
V.F. Zackay, W.M. Justusson, High Strength Steels Conference, Harrogate, 1962, pp. 14-21
Klueh, R.L., Hashimoto, N., Maziasz, P.J., J. Nucl. Mater. 367-370 (2007) 48-53
R.L. Klueh, N. Hashimoto, P.J. Maziasz, United States Patent n°US 7, 520, 942 B2; Apr. 21, 2009
Kozeschnik, E., Calphad 24 (2000) 245-252
J.-C. Brachet, 9 Cr-1Mo martensitic alloys : effects of the nitrogen, niobium and vanadium additions on the microstructure, phase transformations and mechanical properties, thèse de l’Université Paris-Sud Orsay, 12 juin 1991
Cerri, E., Evangelista, E., Spigarelli, S., Bianchi, P., Mater. Sci. Eng. A245 (1998) 285-292
Orlova, A., Bursik, J., Kucharova, K., Sklenicka, V., Mater. Sci. Eng. A245 (1998) 39-48
Chilukuru, H., et al., Mater. Sci. Eng. 510-511 (2009) 81-87
Gupta, G., Was, G.S., Metal. Mater. Trans. A 39A (2008) 150-164
Kostka, A., Tak, K.-G., Hellmig, R.J., Estrin, Y., Eggeler, G., Acta Materialia 55 (2007) 539-550
Shen, Y.Z., Kim, S.H., Han, C.H., Cho, H.D., Ryu, W.S., J. Nucl. Mater. 384 (2009) 48-55
Fournier, B., Sauzay, M., Caës, C., Noblecourt, M., Mottot, M., Bougault, A., Rabeau, V., Man, J., Gillia, O., Lemoine, P., Pineau, A., Int. J. Fatigue 30 (2008) 1797-1812