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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 ,
B. Fournier ,
J. Le Pendu ,
C. Caes ,
I. Tournie  and
A. Pineau
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
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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.

Keywords

Aciers martensitiquesfluagefatiguemicrostructureadoucissement cycliquetraitement thermo-mécaniqueMartensitic steelscreepfatiguemicrostructurecyclic softeningthermo-mechanical treatment
Type
Research Article
Information
Metallurgical Research & Technology , Volume 108 , Issue 2 , 2011 , pp. 75 - 81
Copyright
© EDP Sciences, 2011

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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