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Fissuration en relaxation des jonctions soudées en aciers inoxydables austénitiques

Published online by Cambridge University Press:  08 March 2005

Lucien Allais ,
Quentin Auzoux ,
Magali Reytier  and
André Pineau
Lucien Allais
Affiliation:
Commissariat à l'Énergie Atomique, Direction de l'Énergie Nucléaire, Département des Matériaux pour le Nucléaire, Service de Recherches Métallurgiques Appliquées, Centre d'Étude de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
Quentin Auzoux
Affiliation:
Commissariat à l'Énergie Atomique, Direction de l'Énergie Nucléaire, Département des Matériaux pour le Nucléaire, Service de Recherches Métallurgiques Appliquées, Centre d'Étude de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
Magali Reytier
Affiliation:
Commissariat à l'Énergie Atomique, Direction de l'Énergie Nucléaire, Département de Modélisation des Systèmes et des Structures, Service d'Études Mécaniques et Thermiques, Centre d'Étude de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
André Pineau
Affiliation:
UMR CNRS 7633, Centre des Matériaux, École des mines de Paris, BP 87, 91003 Évry Cedex, France
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Abstract

Cet article représente une synthèse des études menées au CEA/SRMA, en collaboration avec l'ENSMP, sur la fissuration en relaxation (F.E.R.) des aciers inoxydables austénitiques. Initialement, l'étude a porté sur l'endommagement des Zones Affectées (Z.A.) des soudures en aciers stabilisés au titane de type AISI 321. Une démarche de simulation expérimentale de Z.A. par des traitements thermo-mécaniques a été mise en place. Un essai de relaxation sur éprouvette CT a également été mis au point afin de reproduire en laboratoire ce type de fissuration. Outre la validation de cette démarche, il a été montré que l'écrouissage joue un rôle prépondérant sur la fragilisation intergranulaire et que le vieillissement atténue cette fragilisation contrairement à ce qui est couramment admis dans la littérature.Cette remise en cause du rôle premier de la précipitation des carbonitrures de titane permet d'élargir le champ d'investigation aux aciers non stabilisés pour lesquels il existe un certain nombre de cas de fissuration similaires à ceux attribués à la F.E.R. En appliquant la démarche précédente à des aciers de type AISI 316 et AISI 304, on montre aussi que l'écrouissage est un facteur de fragilisation intergranulaire.Parallèlement, on établit, par approche locale de la rupture, un modèle d'endommagement intergranulaire utilisable pour l'évaluation du risque de fissuration sur des composants réels.

Keywords

Reheat crackingcreepintergranular damageaustenitic stainless steelweldmentlocal approachrelaxationFissurationrelaxationrupture intergranulaireacier inoxydable austénitiquejonction soudéeapproche locale
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 1: MÉCAMAT Aussois 2003 – Assemblages : des matériaux à la structure , January 2005 , pp. 45 - 54
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

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References

Meitzner, C.F., Stress relief cracking in steel weldments, Welding Research Council Bulletin 211 (1975) 1–17
Picker, C., Materials and structural integrity experience from PFR, Nuclear Energy 31 (1992) 207–219
Younger, R.N., Baker, R.G., Heat-affected zone cracking in welded austenitic steels during heat treatment, British welding J. (1961) 579–587
Dhooge, A., Survey on reheat cracking in austenitic stainless steels and Ni base alloys, Welding in the world 41 (1998) 206–219
M. Chabaud-Reytier, Étude de la fissuration différée par relaxation d'un acier inoxydable austénitique stabilisé au titane, Thèse ENSMP, 1999
Chabaud-Reytier, M., Allais, L., Dubuisson, D., Cäes-Hogrel, C., Pineau, A., Mechanisms of stress relief cracking in titanium stabilised austenitic stainless steel, J. Nuclear Materials 323 (2003) 123–137 CrossRef
Chabaud-Reytier, M., Allais, L., Poquillon, D., Cäes-Hogrel, C., Mottot, M., Pineau, A., Modelling creep damage in heat affected zone in 321 stainless steel, Part I : quantitative study of intergranular damage, Materials at high temperatures 18(2) (2001) 71–80 CrossRef
Poquillon, D., Chabaud-Reytier, M., Allais, L., Pineau, A., Modelling creep damage in heat affected zone in 321 stainless steel, Part II, Application to creep crack initiation simulations, Materials at high temperatures 18(2) (2001) 82–90 CrossRef
Q. Auzoux, L. Allais, A.F. Gourgues, A. Pineau, Reheat cracking in austenitic stainless steels, Proceedings of the 14th Biennal European Conference on Fracture, ECF 14 Cracovie, 8–13 Sep. I 2002, pp. 137–144
J.D. Cook, D.R. Harries, A.C. Roberts, Some factors affecting the creep strength of 20%Cr-25%Ni-Nb austenitic steel at 750 °C, Proceedings of the conference on creep strength in steels and high temperature alloys, Sheffield, 1972, pp. 91–98
M.T. Cabrillat, P. Allègre, E. Pluyette, B. Michel, Intergranular reheat cracking in 304H components. Experiments and damage evaluation, in Structural Mechanics In Reactor Technology 16, Washington 2001, paper LW4
M.C. Coleman, D.A. Miller, R.A. Stevens, Reheat cracking and strategies to assure integrity of type 316 welded components, in Integrity of High-Temperature Welds, Conference, Nottingham, November, Professional Engineering Publishing Ltd., Bury St Edmunds, IP32 6BW, UK, 1998, pp. 169–179
H. Riedel, Fracture at high temperatures, Springer Verlag, 1987
M. Yoshida, C. Levaillant, R. Piques, A. Pineau, Quantitative study of intergranular damage in an austenitic stainless steel on smooth and notched bars, High temperature fracture mechanisms and mechanics, P. Bensussan, J.P. Mascarel (eds.), MEP, 1990, pp. 3–21
CASTEM 2000, CEA Finite Element Code (http://www.cast3m.cea.fr/cast3m/index.jsp)
Poquillon, D., Cabrillat, M.T., Pineau, A., II, Mode creep crack initiation in 316L(N) stainless steel. Experiment and modelling, Materials at high temperatures 16(2) (1999) 99–107 CrossRef
R5. Assessment Procedure for the High Temperature Response of Structures, Bristish Energy, Gloucester, UK 2001
F. Garofalo, Creep rupture behaviour of notched and unotched specimens of type 304, 316 and 321 austenitic stainless steels, Proc. ASTM 159, pp. 957–972
M.W. Spindler, The multiaxial creep ductility of austenitic stainless steels, in: High Temperature Mechanical Testing Committee Meeting on Multiaxial Creep Testing and Interpretation, Institute of metals, London, 2001