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Conference papers

Corrosion des alliages austénitiques inoxydables en milieu primaire des Réacteurs à Eau Pressurisée et absorption d’hydrogène associée : Comment modéliser la cinétique des interactions H /matériau ?

Loic Marchetti-Sillans 1 Frantz Martin 2
2 LECA - Laboratoire d'Etude de la Corrosion Aqueuse
SCCME - Service de la Corrosion et du Comportement des Matériaux dans leur Environnement : DEN/DPC/SCCME/LECA
Résumé : Les éléments de structure en alliages austénitiques inoxydables (aciers inoxydables, alliages à base nickel) du circuit primaire des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) sont soumis en service à un environnement agressif appelé milieu primaire: de l’eau liquide à environ 325 °C pressurisée sous environ 155 bar, contenant de l’acide borique, de l’hydroxyde de lithium et une légère concentration en dihydrogène dissous. Ces matériaux forment une couche d’oxyde couvrante au contact du milieu primaire, selon des mécanismes maintenant relativement bien identifiés. Au cours de ce processus de corrosion, la réaction cathodique conduit également, par réduction de l’eau, à l’absorption d’hydrogène par les alliages exposés. Cet hydrogène, une fois « inséré » dans l’alliage, peut diffuser en son sein et interagir avec les champs de contraintes, les défauts microstructuraux ou les hétérogénéités cristallines et ainsi modifier le comportement mécanique de celui-ci. Ce phénomène est susceptible de jouer un rôle dans la fissuration de ces matériaux par Corrosion Sous Contrainte (CSC), ce dernier phénomène étant le principal mode de dégradation de ces alliages en service. La présentation s’articulera autour de deux axes d’intérêt pour la modélisation des interactions de l’hydrogène avec les alliages austénitiques inoxydables en conditions de corrosion : - l’absorption d’hydrogène par le matériau au cours du processus de corrosion, qui se focalisera notamment sur le lien entre la croissance de la couche d’oxyde et l’absorption de H, - et le devenir de l’hydrogène dans l’alliage une fois celui-ci absorbé, qui s’intéressera principalement aux interactions H / hétérogénéités cristallines le long du chemin de diffusion. Pour chacun de ces axes, l’état des connaissances relatif aux mécanismes réactionnels gouvernant les phénomènes mis en jeu sera présenté, ainsi que les modèles cinétiques proposés pour rendre compte de ces mécanismes. L’état des développements mathématiques réalisés à l’heure actuelle sera également détaillé. Les limites des approches développées et les difficultés identifiées à ce stade pour aboutir à des modèles mathématiques plus complets et/ou plus robustes seront notamment discutées.
Document type :
Conference papers
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https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-02927597
Contributor : Contributeur Map Cea <>
Submitted on : Tuesday, September 1, 2020 - 6:00:18 PM
Last modification on : Wednesday, September 2, 2020 - 3:23:46 AM

Identifiers

  • HAL Id : cea-02927597, version 1

Citation

Loic Marchetti-Sillans, Frantz Martin. Corrosion des alliages austénitiques inoxydables en milieu primaire des Réacteurs à Eau Pressurisée et absorption d’hydrogène associée : Comment modéliser la cinétique des interactions H /matériau ?. journées GDR Corrosion MaNu (Mathématiques pour le Nucléaire), Jul 2019, ORSAY, France. ⟨cea-02927597⟩

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