Download or read book Etude de l Influence de la vapeur d eau sur l oxydation haute temp rature d un alliage chromino formeur base de nickel written by Raphaël Rolland and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans un cadre de recherche qui a pour objectif essentiel l'étude de l'influence de la vapeur d'eau sur l'oxydation à haute température d'un alliage formeur de Cr2O3 à base de nickel. L'alliage étudié pour cette étude est le SY 625. L'originalité de cette étude repose sur l'utilisation d'un montage expérimental, mis en oeuvre au laboratoire. Ce montage appelé « montage vapeur d'eau » permet de réaliser l'oxydation du SY 625 à haute température (900-1100°C) en présence de vapeur d'eau (7,5 et 33% de vapeur d'eau) avec différents gaz vecteurs (oxygène, air, argon et azote) en conditions isotherme ou cyclique. Les résultats cinétiques obtenus sous air, ne montrent pas de différences notables que l'oxydation soit réalisée en conditions sèche ou humide (quelque soit le taux de vapeur d'eau). Les résultats n'ont pas montré de breakaway pour les durées d'oxydation allant jusqu'à 48 heures. Ceci est attribué au fait qu'il n'y a pas formation d'oxydes de fer sachant que l'alliage contient seulement 0,23% en masse de fer. Les résultats de DRX montrent la formation des mêmes phases quel-que-soit le gaz vecteur utilisé (en atmosphère sèche ou humide). A 900 et 1000°C, l'oxyde Cr2O3 est détecté ainsi que deux composés intermétalliques : Ni3Mo et NbNi4. En revanche à 1100°C, l'oxyde Cr2O3 est toujours présent mais les composés intermétalliques sont oxydés pour donner un oxyde mixte CrNbO4. L'oxydation du molybdène au dessus de 1000°C conduit à la formation de MoO3 qui est un oxyde volatil. Les analyses morphologiques, ont montré la présence de couches de chromine plus plastiques avec une porosité répartie sur toute l'épaisseur de la couche pour les essais réalisés en présence de vapeur d'eau. Les couches d'oxyde sont alors plus adhérentes. Ceci a été confirmé par des essais d'oxydation en conditions cycliques, qui ont montré notamment à 1100°C, une meilleure tenue mécanique de la couche d'oxyde en présence de vapeur d'eau. Les tests d'oxydation en présence d'un marquage à l'or a aussi permis de mettre en évidence un mécanisme d'oxydation mixte pour les oxydations réalisées en atmosphères riche en oxygène que l'on soit sous atmosphère sèche ou humide. En revanche, le marquage à l'or a montré la présence d'un mécanisme d'oxydation interne pour les atmosphères pauvres en oxygène, avec des couches d'oxydes présentant une adhérence parfaite. Le fait d'ajouter de la vapeur d'eau à ces atmosphères pauvres en oxygène, entraine la réapparition d'un mécanisme de diffusion mixte.

Download or read book Influence de la vapeur d eau sur l oxydation haute temp rature des m taux written by Marie-Rose De Nicola and published by . This book was released on 1993 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: BIEN QUE L'ON SACHE DEPUIS LONGTEMPS QUE DES TRACES DE VAPEUR D'EAU PEUVENT MODIFIER LARGEMENT LA CINETIQUE D'OXYDATION DES METAUX, TRES PEU D'ETUDES SYSTEMATIQUES ONT ETE EFFECTUEES. NOUS EXAMINONS DANS CE TRAVAIL LES CAS DU TANTALE, DU TITANE ET DU NICKEL. CES TROIS METAUX ONT ETE CHOISIS PARCE QU'ILS REPRESENTENT ASSEZ BIEN LES DIFFERENTS TYPES DE LOIS CINETIQUES. POUR CHAQUE METAL, UNE ETUDE COMPARATIVE DE L'OXYDATION PAR L'OXYGENE, PAR LA VAPEUR D'EAU ET PAR DES MELANGES OXYGENE-VAPEUR D'EAU A ETE EFFECTUEE. PARALLELEMENT A L'ETUDE CINETIQUE, LES PRODUITS DE REACTION ONT ETE CARACTERISES PAR DIFFERENTES TECHNIQUES. IL APPARAIT QUE LES METAUX CHOISIS A PRIORI, COUVRENT BIEN LES DEUX GRANDS MODES D'INTERVENTION DE LA VAPEUR D'EAU SUR L'OXYDATION: SOIT PAR UNE ACTION SE MANIFESTANT PAR UNE INHIBITION CINETIQUE. C'EST CE QUI A ETE OBSERVE DANS LE CAS DU TANTALE OU L'OXYDE FORME NE SEMBLE PAS ETRE MODIFIE PAR LA PRESENCE DE VAPEUR D'EAU; SOIT PAR UNE ACTION INDUITE SUR LES PROPRIETES DE TRANSPORT DE L'OXYDE FORME, QUI PEUT SE TRADUIRE PAR UNE INHIBITION OU UNE EXACERBATION CINETIQUE. C'EST CE QUI A ETE OBSERVE DANS LE CAS DU TITANE. DES MODIFICATIONS MORPHOLOGIQUES DE LA COUCHE D'OXYDE SONT ALORS MISES EN EVIDENCE. POUR LE NICKEL, LES DEUX TYPES D'ACTION PEUVENT ETRE ENVISAGES

Download or read book Mod lisation et tude exp rimentale de la corrosion d un alliage chromino formeur par des liquides silicat s written by Victor Szczepan and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La corrosion haute température d'alliages par les verres fondus est un problème rencontré dans plusieurs procédés industriels tels que la vitrification des déchets nucléaires ou encore la production de la fibre de verre. Les alliages base nickel contenant une grande quantité de chrome sont particulièrement intéressants pour ces applications, notamment grâce à leur bonne résistance à la corrosion due à leur capacité à développer une couche homogène et couvrante de chromine (Cr2O3) lors d'une oxydation à haute température. De par la faible solubilité de l'oxyde dans les silicates fondus, cette couche protège l'alliage d'une corrosion rapide par le verre. Lors de la mise en contact avec le milieu corrosif à haute température, la couche de chromine est soumise à une compétition entre sa dissolution par le verre fondu et à sa formation simultanée par oxydation de l'alliage. La dissolution totale de la couche est appelée dépassivation et est néfaste car elle conduit à une corrosion accélérée de l'alliage par remise en contact direct avec le liquide. La stabilité de la couche d'oxyde au contact du verre est donc un point clé pour optimiser la durée de vie des matériaux. Ainsi, il convient de comprendre les phénomènes assurant ou non la stabilité de cette couche d'oxyde. In fine, le développement d'outils prédictifs permettrait l'optimisation des matériaux et des conditions opératoires des procédés industriels. Pour répondre à cette problématique, l'alliage modèle Ni-30Cr a été sélectionné de même que des compositions de verres binaires Na2O-SiO2 et borosilicatés Na2O-B2O3-SiO2. L'approche consiste en une étude expérimentale visant à déterminer les conditions de température et de composition assurant la stabilité de la couche d'oxyde développée sur l'alliage immergé. Une modélisation de la corrosion de l'alliage est ensuite proposée afin de définir les paramètres prédisant la stabilité de la couche d'oxyde. L'étude de ce modèle révèle que la dépassivation est liée à un manque d'O2 dans liquide, ce qui limite la cinétique de formation de l'oxyde. La confrontation du modèle aux résultats expérimentaux permet valider cette conclusion.

Download or read book Influence compar e de la plasticit des couches d oxydes sur la r sistance l oxydation haute temp rature du nickel du chrome et de certains de leurs alliages r le de la vapeur d eau written by François Armanet and published by . This book was released on 1984 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book INFLUENCE DE LA VAPEUR D EAU SUR L OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE DU CHROME ET DE QUELQUES ACIERS INOXYDABLES FERRITIQUES written by SANDRINE.. HENRY and published by . This book was released on 2000 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA VAPEUR D'EAU EST CONNUE POUR MODIFIER LE COMPORTEMENT A HAUTE TEMPERATURE DE NOMBREUX MATERIAUX, EN PARTICULIER DES ACIERS INOXYDABLES. SA PRESENCE DANS LES ATMOSPHERES OXYDANTES SE MANIFESTE PAR UNE AUGMENTATION SOUDAINE DE LEUR VITESSE D'OXYDATION CORRESPONDANT A LA FORMATION D'OXYDES DE FER SUR LA SURFACE. LE PRESENT TRAVAIL VISE A COMPRENDRE LES MECANISMES DE CETTE PERTE DE PASSIVITE SUITE A LA NUCLEATION ET LA CROISSANCE DE CES OXYDES. LES MECANISMES DE L'OXYDATION SONT ETUDIES PAR ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE PUIS CARACTERISATION DES COUCHES D'OXYDE FORMEES. CE TRAVAIL PRESENTE TOUT D'ABORD L'OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE DU CHROME PUR, EN TANT QUE MATERIAU MODELE, ET L'INFLUENCE DE LA VAPEUR D'EAU SUR LE MECANISME DE CROISSANCE DE SON OXYDE CR 2O 3. LES ACIERS FERRITIQUES CHOISIS SONT ENSUITE ETUDIES AU REGARD DES RESULTATS OBTENUS POUR LE CHROME. LES DIFFERENTS MECANISMES PROPOSES DANS LA LITTERATURE POUR EXPLIQUER L'OXYDATION CATASTROPHIQUE EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU SONT DISCUTES, ET UN MECANISME ORIGINAL EST PROPOSE, QUI DECRIT BIEN LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR LES DEUX SYSTEMES (CHROME ET ACIER). CELUI-CI FAIT INTERVENIR LE TRANSPORT DES IONS HYDROXYDE A TRAVERS LA COUCHE PROTECTRICE DE CR 2O 3 ET LEUR DECOMPOSITION A L'INTERFACE METAL/OXYDE. LE ROLE DES ELEMENTS D'ALLIAGE, CHROME ET SILICIUM, DE L'ACIER EST ENFIN DISCUTE A LA LUMIERE DES MECANISMES DETERMINES PRECEDEMMENT.

Download or read book Mod lisation de l oxydation haute temp rature des alliages Ni Cr written by Léa Bataillou (docteur en sciences des matériaux).) and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Il est important pour l'industrie nucléaire de mener des études amont pour mieux appréhender les phénomènes en lien avec la corrosion des alliages chromino-formeurs. Cette étude a pour objectif de mieux comprendre les paramètres influant sur les mécanismes et la cinétique de croissance des couches de chromine formées par oxydation à haute température. Ce travail s'articule en deux parties complémentaires : une partie de modélisation qui est focalisée sur les aspects cinétiques, et une partie expérimentale axée sur la compréhension des mécanismes de croissance de la chromine. La partie modélisation a pour objectif de prendre en compte l'effet des courts-circuits de diffusion dans la description des cinétiques de croissance de la chromine. Le but est d'évaluer quantitativement comment une diffusion mixte par le volume et les joints de grains peut influencer la cinétique de croissance d'une couche d'oxyde dont la microstructure évolue avec le temps. Ce travail a été réalisé à l'aide de modèles analytiques et grâce à de nouveaux développements d'un modèle numérique existant (EKINOX). Plusieurs lois de croissance de grains ont été étudiées (croissance parabolique, croissance cubique et prise en compte de l'existence d'un gradient de taille de grains dans la couche d'oxyde). Une étude paramétrique a été réalisée pour étudier l'influence de la vitesse de croissance des grains sur la cinétique de croissance de la couche de chromine. Ces simulations ont permis d'évaluer la déviation de lacinétique d'oxydation par rapport à la loi parabolique simple suivant la vitesse de croissance des grains d'oxyde, choisie comme donnée d'entrée du modèle. Ces calculs permettent également d'évaluer les ordres de grandeurs de la durée du régime transitoire durant lequel l'évolution de la taille de grains de l'oxyde influence la cinétique d'oxydation de façon significative. Les cinétiques d'oxydation calculées pour les différents cas étudiés ont été extrapolées à l'aide des méthodes classiquement utilisées dans le domaine de l'oxydation à haute température : la méthode « log-log» et la méthode dite du « kp local ». La comparaison des extrapolations et des solutions exactes permet de proposer des « bonnes pratiques » à adopter pour interpréter les cinétiques d'oxydation expérimentales. Dans la partie expérimentale de ce travail, des essais d'oxydation d'un alliage modèle Ni-30Cr à 700°C sous atmosphère d'argon technique (10-5 atm de O2) ont été réalisés en thermobalance pour des durées allant de 30 minutes à 50 heures. La couche de chromine formée à l'issue de ces essais a été finement caractérisée afin de déterminer le mécanisme d'oxydation ainsi que l'étape cinétiquement limitante. Dans les conditions de l'étude, la couche d'oxyde formée a été identifiée comme étant de la chromine de structure corindon dont les grains adoptent une orientation préférentielle de croissance 0001. La cinétique d'oxydation suit une loi parabolique au terme d'un régime transitoire de 3 h environ. La valeur de la constante cinétique parabolique kp a été évaluée pendant le régime stationnaire et est égale à 10-15 cm2 s-1. Des expériences d'oxydation séquencée et de marqueurs ont également été réalisées. Elles ont permis de mettre en évidence une croissance anionique de la couche de chromine. La croissance de l'oxyde apparait, selon les essais de marquage isotopique dans 18O2, contrôlée par la diffusion de l'oxygène par les joints de grains et le volume de l'oxyde. Les analyses complémentaires des couches d'oxyde, par photoélectrochimie, suggèrent que le défaut majoritaire permettant cette diffusion est la lacune d'oxygène. Enfin, la morphologie de la couche d'oxyde indique une croissance plus rapide de la couche au niveau des joints de grains de métal.

Download or read book INFLUENCE DE LA PRESSION DE VAPEUR D EAU SUR LES PREMIERS STADES D OXYDATION D ALLIAGES FER CHROME ET FER CHROME NICKEL A 1200 OC written by HELENE.. CHAUDANSON and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PROPRIETES DE SURFACE DES ACIERS INOXYDABLES SOLLICITES A CHAUD LORS DE LEUR MISE EN FORME PEUVENT ETRE MODIFIEES PAR SUITE DE LA FORMATION D'UN FILM MINCE D'OXYDES DONT LES CARACTERISTIQUES DEPENDENT DE LA PRESENCE OU NON DE VAPEUR D'EAU. EN VUE DE COMPRENDRE ET D'INTERPRETER CE PHENOMENE, LES PREMIERS STADES D'OXYDATION D'ALLIAGES BINAIRES FER-CHROME ET TERNAIRES FER-CHROME-NICKEL ONT ETE ETUDIES. POUR CE FAIRE, NOUS AVONS CONDUIT DE FACON COMPARATIVE DES ESSAIS EN ATMOSPHERES OXYDANTES SECHE ET HUMIDE A DES TAUX DE VAPEUR D'EAU CONTROLES POUR UNE TEMPERATURE DE 1200#OC. LES DUREES D'OXYDATION MAXIMALES SONT DE L'ORDRE DE LA MINUTE. LES COURBES CINETIQUES ONT ETE REALISEES PAR DEUX METHODES DISCONTINUES: MESURE DU GAIN DE MASSE PAR UNITE D'AIRE DE SURFACE EN FONCTION DU TEMPS D'OXYDATION ET DETERMINATION DE L'OXYGENE TOTAL FIXE A LA SURFACE DE L'ECHANTILLON PAR MICROANALYSE NUCLEAIRE. LA NATURE ET LA MORPHOLOGIE DES COUCHES D'OXYDES ONT ETE DETERMINEES, OUTRE PAR LES METHODES CLASSIQUES D'ANALYSES, PAR SPECTROSCOPIE RAMAN LASER ET PAR SPECTROSCOPIE A DECHARGE LUMINESCENTE. L'ADHERENCE DES COUCHES D'OXYDES AU SUBSTRAT METALLIQUE A PU AUSSI ETRE DETERMINEE PAR DES TESTS D'ARRACHEMENT, A L'AIDE D'UNE MACHINE DE MICROTRACTION. LES COURBES CINETIQUES METTENT EN EVIDENCE LA PRESENCE DE VAGUES DANS LES VARIATIONS DE MASSE TRADUISANT UN PHENOMENE DE VOLATILISATION D'ESPECES OXYDEES RICHES EN CHROME. DANS LE CAS DES NUANCES FAIBLEMENT CHARGEES EN CHROME ET/OU EN NICKEL, L'AMPLITUDE DE CES VAGUES AUGMENTE AVEC LE TAUX D'HUMIDITE CROISSANT. LA VOLATILISATION A POUR CONSEQUENCE LA FORMATION D'OXYDES DE FER NON ADHERENTS. DANS LE CAS DES NUANCES FORTEMENT CHARGEES EN CHROME ET EN NICKEL, LES AMPLITUDES DE CES VAGUES DIMINUENT AVEC LA PRESSION DE VAPEUR D'EAU CROISSANTE. CE PHENOMENE S'EXPLIQUE PAR LE FAIT QUE LA PRESENCE D'HUMIDITE FAVORISE LA FORMATION DE SPINELLES NIFE#2O#4 AND NICR#2O#4 QUI LIM

Download or read book Etude de l Evolution Physico Chimique du Substrat lors de l Oxydation Haute Temp rature des Alliages Mod le Ni Cr Faible Teneur en Chrome et de l Alliage Mod le Ni 16Cr 9Fe written by André Nicolas and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail réalisé au cours de cette thèse concerne l'analyse des conséquences de l'oxydation à 950°C des alliages base Ni sur la composition de l'alliage à proximité de l'interface alliage/oxyde. Deux catégories d'alliages ont été analysées : alliages à faible teneur en chrome conduisant à l'oxydation interne et l'alliage chromino-formeur Ni-16Cr-9Fe.Une description complète des mécanismes de l'oxydation interne du chrome est obtenue à partir du développement du modèle analytique de Wagner d'oxydation interne et du développement du modèle numérique de Feulvarch. Ces modèles décrivent l'évolution de l'oxydation interne jusqu'à la transition oxydation interne / oxydation externe à 11 %poids de chrome environ.L'analyse par la spectroscopie d'électrons Auger de l'alliage modèle Ni-16Cr-9Fe à 950°C oxydé pendant 10 heures a permis d'explorer la zone à proximité immédiate de l'interface alliage/oxyde et de déterminer la concentration en chrome à l'interface à 0,5%poids (i.e. dans 20 premiers nanomètres), ce qui est en accord avec le modèle analytique de Wagner d'oxydation en couche compacte. La description des profils de déchromisation et des profils de cavités pour plusieurs temps d'exposition allant de 100h à 5000h a permis de mettre en évidence une corrélation forte entre ces deux phénomènes (même constante parabolique). Pour ces durées d'oxydation les profils de déchromisation présentent un point d'inflexion ce qui se traduit par l'augmentation de la teneur en chrome à l'interface. Les résultats sont interprétés dans le cadre d'un nouveau modèle analytique avec l'hypothèse d'injection des lacunes produites par l'effet Kirkendall au point d'inflexion.

Download or read book Oxydation a haute temp rature d alliages fecral written by Hamida Essoum and published by . This book was released on 1996 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail est d'étudier l'oxydation des alliages fecral à haute température. Les traitements thermomécaniques préalables influent nettement sur la taille et sur la quantité des précipités, ainsi que sur la cinétique de croissance de la couche. Ils ne semblent guère avoir une influence sur la nature de la couche d'oxyde ni sur celle des précipités. Le traitement thermique semble jouer un rôle favorable sur la morphologie de la structure externe. Elle est en roses des sables, favorable pour l'accrochage du catalyseur. La vapeur d'eau dans l'atmosphère, à 900c, accélère l'oxydation mais à forte teneur, favorise la transformation de l'alumine theta en alumine alpha. Elle provoque une diffusion de surface et la structure se présente sous forme de plaquettes assez épaisses. Une étude qualitative et quantitative de la précipitation à la face interne de l'oxyde formé a été menée. La précipitation semble jouer un rôle particulièrement important durant la période initiale transitoire d'oxydation. Les techniques utilisées nous ont permis de préciser la nature des précipités à l'interface interne tels que: la zircone, des spinelles et des oxydes mixtes. Les précipités obtenus à l'interface présentent des morphologies telles que les contraintes internes pourraient être alors considérablement modifiées en termes d'intensités et de distribution. La structure de l'interface metal / oxyde montre que la zone externe de la couche d'oxyde est à grains fins. Elle se forme dans les premières heures d'oxydation. Elle renferme une porosité inter et intragranulaire importante. La zone interne, plus dense, a des grains qui ont tendance àse développer de façon colonnaire. La structure de l'interface est hétérogène et extrêmement complexe, due en particulier à la diversité des phases en présence. Ceci n'a pas permis de mettre en évidence une valeur critique d'un paramètre particulier, déterminante pour la cinétique d'oxydation.

Download or read book OXYDATION THERMIQUE DES METAUX DANS LA VAPEUR D EAU CAS DU NICKEL ET DU TITANE written by YVES.. WOUTERS and published by . This book was released on 1996 with total page 189 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES CINETIQUES D'OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE DE NOMBREUX METAUX ET ALLIAGES METALLIQUES, AINSI QUE LA MORPHOLOGIE DES COUCHES DE CORROSION FORMEES, PEUVENT ETRE TRES INFLUENCEES PAR LA PRESENCE DE VAPEUR D'EAU DANS L'ATMOSPHERE OXYDANTE. CEPENDANT L'INTERPRETATION DES RESULTATS EST LA PLUPART DU TEMPS VAGUE ET LES MECANISMES D'OXYDATION RESTENT MAL CONNUS. POUR PORTER UN ECLAIRAGE NOUVEAU SUR CE DOMAINE DE LA CINETIQUE HETEROGENE, CETTE THESE TENTE DE RELIER LES ASPECTS CLASSIQUES DE MODELISATION MACROSCOPIQUE DE L'OXYDATION THERMIQUE DES METAUX ET CEUX, PLUS NOVATEURS, DE PERCEPTION MICROSCOPIQUE DES PHENOMENES PHYSIQUES IMPLIQUES. POUR CE FAIRE, NOUS AVONS MENE UNE ETUDE CINETIQUE PARAMETRIQUE ET UNE CARACTERISATION DES COUCHES UTILISANT NOTAMMENT LES METHODES PHOTO-ELECTROCHIMIQUES EX-SITU, DANS LE CAS DU NICKEL ET DU TITANE. POUR LA PREMIERE FOIS, L'UTILISATION SYSTEMATIQUE DE LA PHOTO-ELECTROCHIMIE, APPORTE DES ECLAIRAGES INATTENDUS SUR LES ECARTS A LA STOECHIOMETRIE, LE NIVEAU DE CONTRAINTE ET LA NATURE DES DEFAUTS DES OXYDES FORMES. CES RESULTATS PERMETTENT DE PROPOSER UNE MODELISATION CINETIQUE EN ACCORD AVEC LA TOTALITE DES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES

Download or read book Etude de l oxydation haute temp rature d un alliage r fractaire base de nickel Influence de la composition de l atmosph re written by Alain Devilliers and published by . This book was released on 1967 with total page 39 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Influence de d p ts MOCVD de Cr2O3 et ou Nd2O3 sur le comportement haute temp rature d alliages chromino formeurs written by Sébastien Chevalier and published by . This book was released on 1998 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DEPUIS PLUS DE 50 ANS, IL EST CONNU QUE L'ADDITION DE FAIBLES QUANTITES D'ELEMENTS REACTIFS DANS LES ALLIAGES CHROMINO -OU ALUMINO-FORMEURS PERMET D'AUGMENTER CONSIDERABLEMENT LEUR RESISTANCE VIS-A-VIS DE LA CORROSION A HAUTE TEMPERATURE. DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS SOMMES ATTACHES A REALISER DES REVETEMENTS DE CR#2O#3 ET/OU ND#2O#3 AVEC POUR OBJECTIF DE PROTEGER DES ACIERS CHROMINO-FORMEURS EN CONDITION D'OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE. LA TECHNIQUE M.O.C.V.D. (METAL-ORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) A ETE UTILISEE POUR REALISER LES FILMS D'OXYDE. EN PRESENCE D'UN FILM DE ND#2O#3, LA VITESSE D'OXYDATION EST DIMINUEE ET L'ADHERENCE DES COUCHES D'OXYDE EST NETTEMENT AMELIOREE. DES EXPERIENCES DE MARQUAGE A L'OR NOUS ONT PERMIS DE VERIFIER QU'EN PRESENCE DE L'ELEMENT DE TERRES RARES LE MODE DE CROISSANCE DE LA COUCHE DE CHROMINE ETAIT PRINCIPALEMENT ANIONIQUE INTERNE TANDIS QU'IL ETAIT CATIONIQUE EXTERNE SUR L'ALLIAGE BRUT. CETTE INVERSION DU MECANISME DE DIFFUSION CONSTITUE LE PHENOMENE DETERMINANT DE L'EFFET TERRES RARES, PUISQU'IL PERMET NON SEULEMENT D'EXPLIQUER LE RALENTISSEMENT DES VITESSES D'OXYDATION MAIS EGALEMENT L'AMELIORATION DE L'ADHERENCE DES PRODUITS DE CORROSION. SUR CE DERNIER POINT, NOUS AVONS MONTRE QUE LA MORPHOLOGIE EQUIAXE DES GRAINS DE CHROMINE FORMES EN PRESENCE DE ND#2O#3 PERMETTAIT UNE RELAXATION DES CONTRAINTES THERMIQUES PAR FLUAGE DE LA COUCHE ALORS QUE, DANS LE CAS DE L'ALLIAGE NON REVETU, CES CONTRAINTES ETAIENT RELAXEES PAR ECAILLAGE DE CELLE-CI. DANS CE DERNIER CAS EN EFFET LES GRAINS COLONNAIRES CONSTITUANT LA CHROMINE NE PERMETTENT PAS DE RELAXER LES CONTRAINTES THERMIQUES AUTREMENT QUE PAR FISSURATION ET DECOLLEMENT DES PRODUITS DE CORROSION. DES ETUDES MENEES EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION ONT PERMIS DE VERIFIER L'HYPOTHESE SELON LAQUELLE LA SEGREGATION DES ELEMENTS DE TERRES RARES, OU D'UN DE LEURS OXYDES, AUX JOINTS DE GRAINS DE LA CHROMINE ETAIT RESPONSABLE DE L'EMPECHEMENT DE LA DIFFUSION EXTERNE DES CATIONS.

Download or read book Oxydation haute temp rature d alliages mod les Ni 25Cr Influence des l ments mineurs Mn et Si sur les m canismes de croissance des oxydes protecteurs written by Thomas Perez and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les alliages réfractaires à base de nickel et de chrome sont parmi les plus utilisés à haute température en atmosphère oxydante sur le domaine de température de 700 à 1100°C. Ils sont généralement capables de développer des couches à base de chromine dont la vitesse de croissance est suffisamment lente pour limiter cinétiquement la dégradation des pièces. L'addition d'éléments d'alliage peut modifier considérablement leur comportement en oxydation et/ou leurs propriétés mécaniques. Si des relations entre la composition, la microstructure et la cinétique d'oxydation sont aujourd'hui connues, l'évaluation du comportement en oxydation des nouvelles nuances industrielles demeure systématique car le rôle des différentes additions et leur synergie éventuelle sont mal compris. Aussi, cette thèse vise à affiner la compréhension des relations existant entre la composition chimique et la réactivité chimique des matériaux métalliques en milieu oxydant dans le but de contribuer au design d'alliages aux propriétés en oxydation optimisées. Pour cela, ce travail repose sur l'étude du comportement d'alliages modèles, simplifiés par rapport à ceux proposés aujourd'hui par l'industrie. Ils sont traités en atmosphères oxydantes, puis caractérisés à l'aide des techniques actuellement disponibles (EBSD, SEM-FIB, MET-HR) de façon à évaluer les mécanismes d'oxydation et le rôle des éléments manganèse et silicium présents dans ces alliages en quantités mineures (~ 1% massique). Les premiers stades de l'oxydation des alliages modèles au manganèse ont été suivi in-situ en MEB environnemental (Collaboration ICSN de Marcoule) et ont permis d'observer que le spinelle Mn1+xCr2-xO4 est l'oxyde se formant le plus tôt à 1050°C quelle que soit la teneur en Mn dans l'alliage. Ces ajouts à un alliage de référence Ni-25Cr (% massique) conduisent d'une part à une augmentation de la vitesse d'oxydation et d'autre part à une diminution de la vitesse de volatilisation de l'oxyde de chrome suite à la formation d'une couche continue de spinelle à l'interface oxyde/gaz. A l'opposé, l'ajout de silicium diminue d'un facteur cinq la constante parabolique d'oxydation, suite à la formation de silice aux joints de grains de la couche de chromine. L'ajout à la fois de manganèse et de silicium conduit à des vitesses d'oxydation, en condition isotherme, similaires à celle de l'alliage de référence. Par contre, la durée de vie de tels alliages est considérablement augmentée en condition cyclique d'utilisation. La connaissance du sens de croissance des couches d'oxyde et de leur type de semi-conductivité, par le biais de mesures photo-électrochimiques réalisées en collaboration avec le laboratoire SIMaP de Grenoble, a permis d'identifier les défauts ponctuels majoritaires au sein des couches d'oxyde étudiées. Les mécanismes diffusionnels à l'œuvre lors de la croissance des oxydes ont ainsi pu être caractérisés.

Download or read book ETUDE DE L INFLUENCE DES ELEMENTS MINEURS D ADDITION SUR L OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE D ALLIAGES BASE NICKEL written by François Delaunay and published by . This book was released on 1997 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA COMPREHENSION DES PHENOMENES D'OXYDATION A HAUTE TEMPERATURE DES ALLIAGES BASE NICKEL REVET UN INTERET PARTICULIER POUR L'INDUSTRIE NUCLEAIRE. LES PERFORMANCES DE CES ALLIAGES, TOUT COMME CELLES DES ACIERS, SONT FORTEMENT INFLUENCEES PAR LES DIFFERENTS ELEMENTS MINEURS D'ADDITION. SIX ALLIAGES COMMERCIAUX ONT ETE TRAITES ENTRE 800C ET 1000C SOUS AIR ET ETUDIES A L'AIDE DES METHODES D'ANALYSE COMPLEMENTAIRES SUIVANTES : SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS INDUITS PAR UN RAYONNEMENT X, SPECTROSCOPIE INFRAROUGE A TRANSFORMEE DE FOURIER, DIFFRACTION DES RAYONS X ET MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE COUPLEE AVEC UN SYSTEME D'ANALYSE EN ENERGIE DES RAYONS X EMIS. LES RESULTATS OBTENUS METTENT EN EVIDENCE LE ROLE TRES IMPORTANT DES ELEMENTS MINEURS D'ADDITION QUE SONT LE MANGANESE, LE SILICIUM, LE TITANE, L'ALUMINIUM ET LE NIOBIUM SUR LES MECANISMES D'OXYDATION. LA DIFFUSION RAPIDE DU MANGANESE ET DU TITANE A TRAVERS LA PHASE RHOMBOEDRIQUE FORMEE INITIALEMENT, CONDUIT A LA FORMATION D'UNE COUCHE D'OXYDES DE STRUCTURE DUPLEX. L'OXYDATION INTERGRANULAIRE DU TITANE ET DE L'ALUMINIUM EST SUBSTANTIELLE ET PEUT ETRE CORRELEE AVEC L'EPAISSEUR DE LA ZONE AFFECTEE PAR LA DEPLETION EN CHROME DANS L'ALLIAGE SOUS-JACENT. LE SILICIUM FAVORISE LA FORMATION DU CHROMITE DE MANGANESE, CEPENDANT, LE DEVELOPPEMENT D'UNE COUCHE CONTINUE DE SILICE A L'INTERFACE OXYDE-ALLIAGE RALENTIT LA CINETIQUE D'OXYDATION. LA PRESENCE DE NIOBIUM SEMBLE EGALEMENT AVOIR UN EFFET BENEFIQUE SUR LA RESISTANCE A L'OXYDATION. LA COMPARAISON DE CES RESULTATS AVEC CEUX OBTENUS SUR DES ACIERS FERRITIQUES ET AUSTENITIQUES ETUDIES AU LABORATOIRE ET AVEC CEUX ISSUS DE LA LITTERATURE PERMET D'APPORTER DES INFORMATIONS QUALITATIVES CONCERNANT LA VITESSE DE DIFFUSION DES DIFFERENTS ELEMENTS EN FONCTION DE LA MATRICE. AINSI, DANS LES ACIERS FERRITIQUES, OU LES VITESSES DE DIFFUSION SONT PLUS ELEVEES QUE DANS LES MATRICES AUSTENITIQUES, LA DIFFUSION DU TITANE EST PLUS RAPIDE QUE CELLE DU MANGANESE. DANS LES ACIERS AUSTENITIQUES, CES DEUX ELEMENTS DIFFUSENT A DES VITESSES COMPARABLES ALORS QUE DANS LES ALLIAGES BASE NICKEL, LE MANGANESE DIFFUSE PLUS VITE QUE LE TITANE.

Download or read book Corrosion en eau supercitrique written by Mickaël Payet and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'eau supercritique peut être utilisée comme caloporteur à haute pression pour améliorer le rendement des centrales électriques. Pour un concept de réacteur nucléaire, la durée de vie des matériaux est un paramètre important en termes de sécurité. Par conséquent, les critères de sélection des matériaux pour un concept de réacteur à l'eau supercritique concernent les propriétés mécaniques à haute température pour une bonne tenue au fluage et à l'irradiation mais également une résistance à la corrosion généralisée et à la corrosion sous contrainte. Ce travail à pour objectif d'améliorer la compréhension des mécanismes de corrosion en eau supercritique à 600°C et 25 MPa pour des alliages c.f.c contenant du fer, du nickel et du chrome. Des essais de corrosion ont été réalisés sur des autoclaves échantillons d'alliages 316L et 690 en prenant en compte l'état de surface. Les couches d'oxydes formées ont été décrites en termes de morphologie, de composition et de structure, après caractérisations par microscopie électronique à balayage, par spectroscopie à décharge luminescente et par diffraction des rayons X. Si un comportement de type gazeux de l'eau supercritique est attendu dans les conditions d'essai, les résultats montrent une dissolution significative de certains éléments de l'alliage. Par conséquent, la corrosion en eau supercritique peut être considérée comme similaire à la corrosion aqueuse avec un effet de la température qui peut influencer la diffusion en phase solide par exemple. Pour l'alliage 690, la couche d'oxyde protectrice formée sur une surface polie est composée de chromine et surmontée d'un chromite ou d'un spinelle mixte de nickel et de fer. La double couche d'oxyde formée sur une surface de même finition pour l'alliage 316L semble moins protectrice. La couche externe de magnétite est poreuse et la couche interne riche en chrome est non homogène. Pour chaque alliage, l'étude des mécanismes de diffusion, grâce à des expériences utilisant des marqueurs ou des traceurs, révèle une croissance de la couche d'oxyde contrôlée par un processus anionique. Cependant, l'état de surface influence fortement les mécanismes de formation des couches d'oxyde. La comparaison des résultats sur l'acier suggère qu'il y a une concurrence entre l'oxydation du fer et celle du chrome. Une quantité suffisante de chrome est nécessaire pour former une fine couche d'oxyde protectrice. Les surfaces très déformées ou à microstructure à grains très fins conduisent à des fines couches d'oxyde de chrome, grâce à une forte densité de site de germination ou grâce aux courts-circuits de diffusion du chrome. L'état de surface est donc déterminant pour l'acier mais le même paramètre engendre des effets différents pour l'alliage à base de nickel. Les surfaces usinées deviennent sensibles à une oxydation interne du chrome, même si une fine couche d'oxyde continue et riche en chrome et manganèse se forme. Ce phénomène suggère une diffusion accélérée concurrentielle entre l'oxygène et le chrome. Pour conclure, ce travail propose un mécanisme de croissance de la couche d'oxyde dans chaque cas et discute des conditions favorables à la formation d'une couche d'oxyde protectrice riche en chrome dans l'optique d'une application au réacteur à eau supercritique.

Download or read book M canismes de formation et de destruction de la couche d oxyde sur un alliage chrominoformeur en milieu HTR written by Fabien Rouillard and published by . This book was released on 2007 with total page 275 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour une application en tant qu’échangeur thermique du Réacteur à Haute Température, la réactivité de surface d’un superalliage à base nickel, le Haynes 230® a été examinée à des températures comprises entre 850 et 1000°C. On s’est attaché à caractériser l’influence de différents paramètres tels que concentrations en impuretés du gaz, caractéristiques de l’alliage (activités en Cr et en C, teneurs en éléments mineurs) et température d’exposition. Deux principaux comportements ont pu être mis en évidence : la formation d’une couche d’oxyde riche en Cr et Mn à 900°C et sa réduction à plus hautes températures. A 900°C, la vapeur d’eau est l’oxydant principal. A partir d’une température critique TA, le carbone en solution dans l’alliage réduit l’oxyde de chrome. Un modèle de destruction de la couche basé sur les grandeurs thermodynamiques interfaciales de l’alliage, la morphologie de la couche et la pression partielle en monoxyde de carbone dans l’hélium est proposé puis validé.

Download or read book Compr hension et mod lisation des m canismes de corrosion des alliages chromino formeurs dans les verres nucl aires written by Éric Schmucker and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La gestion des déchets radioactifs se fait par confinement des déchets radioactifs dans une matrice vitreuse. Il est réalisé par fusion inductive à 1150°C dans des pots constitués de superalliages riches en chrome. Ces pots sont soumis à une corrosion par le verre entrainant à terme leur remplacement. La protection contre la corrosion par le verre est assurée par l'établissement d'une couche d'oxyde protectrice Cr2O3 à la surface de l'alliage. Un alliage binaire chromino-formeur (Ni-30Cr) a été choisi comme alliage d'étude. Trois compositions de verre sodo- et borosilicatées sont choisies dans le but de discerner l'influence de la basicité et de la viscosité des verres sur les cinétiques de corrosion. La décorrélation des phénomènes de formation et de dissolution a permis la modélisation des cinétiques de croissance globale de la couche d'oxyde en milieu liquide silicaté. Dans ce cadre, la cinétique de formation de l'oxyde en milieu verre est assimilée à la cinétique d'oxydation de l'alliage Ni-30Cr en milieu gazeux sous des pressions partielles d'oxygène représentatives du pouvoir oxydant d'un verre. Les études des cinétiques d'oxydation ont montré que la cinétique d'oxydation de l'alliage Ni-30Cr est indépendante de la pression d'oxygène entre 10-13 et 10-3 atm O2 à 1150°C. Les travaux réalisés ont montré que la cinétique de dissolution de la couche d'oxyde Cr2O3 est limitée par la diffusion du CrIII dans le verre. Cette cinétique de dissolution a été ainsi évaluée à partir de la limite de solubilité et du coefficient de diffusion du CrIII dans les verres. Enfin, la cinétique de la croissance expérimentale de la couche d'oxyde Cr2O3 dans le verre a été modélisée avec succès pour chacun des verres, à partir de (i) la limite de solubilité du CrIII, (ii) son coefficient de diffusion et (iii) la cinétique d'oxydation de l'alliage. Le modèle établi permet également de quantifier l'influence de ces différents paramètres sur la cinétique de croissance de l'oxyde protecteur.