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Corrosion sous contrainte en milieu primaire de réacteur nucléaire à eau sous pression d’un acier inoxydable obtenu par métallurgie des poudres et compaction isostatique à chaud

Matériaux et applications Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Du fait de leurs bonnes propriétés mécaniques et de leur bonne résistance à la corrosion, les aciers inoxydables austénitiques de type 316L sont utilisés dans des domaines industriels très variés. Plusieurs composants du circuit primaire des réacteurs nucléaires à eau sous pression sont notamment fabriqués en acier 316L. Cependant, il existe des conditions de fonctionnement pour lesquels ces aciers sont sensibles à la corrosion sous contrainte. Des procédés de fabrication innovants permettant d’obtenir de meilleures propriétés, des géométries plus complexes ou de réduire les durées et les coûts d’approvisionnement sont actuellement en développement. La compaction isostatique à chaud de poudres métalliques en fait partie. L’objectif de la thèse est justement d’évaluer la résistance à la corrosion sous contrainte d’un acier obtenu par ce procédé innovant et d’établir les liens entre sa microstructure et ses propriétés.
Le procédé requiert d’enfermer la poudre dans un conteneur avant le traitement de compaction et le traitement thermique. Un usinage de la surface est ensuite réalisé afin d’éliminer le conteneur et l’épaisseur affectée. Etant donnés l’écrouissage résultant de cet usinage et l’importance du niveau d’écrouissage sur la sensibilité à la corrosion sous contrainte des aciers 316L obtenus par voie conventionnelle, une attention particulière sera portée à l’effet de ce paramètre sur la résistance à la corrosion sous contrainte du matériau étudié.
Cette thèse constitue pour le candidat l’occasion de traiter une problématique de durabilité de matériaux métalliques dans leur environnement suivant une démarche scientifique pluridisciplinaire alliant métallurgie, mécanique et physico-chimie et reposant sur la mise en œuvre de techniques de pointe variées disponibles au CEA et à l’Ecole des Mines. Les compétences qu’il sera ainsi amené à acquérir pourront donc être valorisées lors de la suite de sa carrière dans le monde industriel (y compris hors nucléaire) ou académique.

Laboratoire

Département de Recherche sur les Matériaux et la Physico-chimie pour les énergies bas carbone
Service de recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux
Laboratoire d’Etude de la Corrosion Aqueuse
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