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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 : stephanie.hollner@cea.fr
B. Fournier
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : stephanie.hollner@cea.fr
J. Le Pendu
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : stephanie.hollner@cea.fr
C. Caes
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : stephanie.hollner@cea.fr
I. Tournie
Affiliation:
CEA Saclay, DEN/DANS/DMN/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France. e-mail : stephanie.hollner@cea.fr
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

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