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Book ETUDE DU ROLE DES PRECIPITES INTERMETALLIQUES DANS L ABSORPTION D HYDROGENE LORS DE LA CORROSION AQUEUSE D ALLIAGES DE ZIRCONIUM

Download or read book ETUDE DU ROLE DES PRECIPITES INTERMETALLIQUES DANS L ABSORPTION D HYDROGENE LORS DE LA CORROSION AQUEUSE D ALLIAGES DE ZIRCONIUM written by GWENN.. LELIEVRE and published by . This book was released on 1998 with total page 149 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE PHENOMENE D'ABSORPTION DE L'HYDROGENE LORS DE LA CORROSION AQUEUSE PAR LES GAINES EN ALLIAGES DE ZIRCONIUM PEUT DEVENIR L'UN DES FACTEURS LIMITANT LA DUREE DE SEJOUR DES CRAYONS COMBUSTIBLES DANS LES REACTEURS A EAU PRESSURISEE. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL VISE A MIEUX COMPRENDRE LE ROLE JOUE PAR LA COMPOSITION CHIMIQUE ET LA MICROSTRUCTURE DE L'ALLIAGE, EN PARTICULIER LE ROLE DES PRECIPITES INTERMETALLIQUES ZR(FE,CR)#2 ET ZR#2(FE,NI) (PRESENTS DANS LES ZIRCALOYS2 ET 4), DANS LE TRANSPORT DE L'HYDROGENE A TRAVERS LA COUCHE D'OXYDE SUPERFICIELLE FORMEE PAR CORROSION AQUEUSE. TROIS METHODES EX SITU DE CARACTERISATION DES ISOTOPES DE L'HYDROGENE ET DES PRECIPITES INTERMETALLIQUES ONT ETE DEVELOPPEES OU ADAPTEES : IL S'AGIT DE L'IMAGERIE IONIQUE (SIMS), DE L'AUTORADIOGRAPHIE DU TRITIUM ET DE LA MICROANALYSE NUCLEAIRE. LA DIFFRACTION DE NEUTRONS IN SITU A EGALEMENT ETE UTILISEE POUR CARACTERISER LES EVOLUTIONS STRUCTURALES DES PHASES MINORITAIRES (PRECIPITES INTERMETALLIQUES, ZIRCONE QUADRATIQUE ET MONOCLINIQUE, HYDRURES DE ZIRCONIUM) DURANT DES PREMIERS STADES DE L'OXYDATION. LES RESULTATS OBTENUS ONT PERMIS DE MONTRER QU'UNE COUCHE D'OXYDE FORMEE SUR LES ZIRCALOYS PEUT TOUJOURS ETRE SCINDEE EN UNE SOUS-COUCHE EXTERNE POREUSE ET UNE SOUS-COUCHE INTERNE DENSE, JOUANT A ELLE SEULE UN ROLE BARRIERE VIS A VIS DE L'ABSORPTION DE L'HYDROGENE. LA COMPLEMENTARITE DE CES RESULTATS ET LEUR CONFRONTATION AVEC LES RESULTATS DE LA LITTERATURE ONT EGALEMENT PERMIS DE CONFIRMER L'IMPLICATION DES PRECIPITES DANS LE PROCESSUS D'ABSORPTION DE L'HYDROGENE : ILS CONSTITUERAIENT DES SITES DE REDUCTION DES PROTONS DE L'EAU AINSI QUE DES CHEMINS PRIVILEGIES DE L'HYDROGENE DANS L'OXYDE DENSE PROTECTEUR. DES ELEMENTS TELS QUE LE FER ET LE NICKEL PRESENTS DANS CES PRECIPITES POURRAIENT EGALEMENT FAVORISER L'ABSORPTION D'HYDROGENE EN INHIBANT SA REACTION DE RECOMBINAISON. LE CAS DE L'ALLIAGE ZR-1NB QUI NE CONTIENT PAS DE PRECIPITES INTERMETALLIQUES, EST EGALEMENT APPREHENDE.

Book The Corrosion of Zirconium

Download or read book The Corrosion of Zirconium written by L. E. Colteryahn and published by . This book was released on 1951 with total page 16 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ETUDE DES CINETIQUES INITIALES D OXYDATION ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL OXYDE

Download or read book MECANISMES DE CORROSION DES ALLIAGES DE ZIRCONIUM ETUDE DES CINETIQUES INITIALES D OXYDATION ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL OXYDE written by MARION.. PARISE and published by . This book was released on 1996 with total page 273 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE GAINAGE DU COMBUSTIBLE NUCLEAIRE EST CONSTITUE D'ALLIAGES A BASE DE ZIRCONIUM. DANS LES CONDITIONS D'UTILISATION, L'EXTERIEUR DE LA GAINE S'OXYDE. LA COUCHE FORMEE CONSTITUE UNE BARRIERE THERMIQUE: ELLE EST AINSI LIMITANTE POUR L'UTILISATION DU GAINAGE OXYDE AU-DELA DE 100 M ENVIRON. LA CINETIQUE D'OXYDATION EST APPROXIMATIVEMENT CUBIQUE JUSQU'A UNE EPAISSEUR D'OXYDE DE 2 M ENVIRON, LINEAIRE AU-DELA. UN MODELE CINETIQUE A ETE PROPOSE, PERMETTANT D'ESTIMER LA VITESSE D'OXYDATION EN REGIME POST-TRANSITOIRE A PARTIR DES PARAMETRES CINETIQUES DU REGIME PRE-TRANSITOIRE ET DE CARACTERISTIQUES MORPHOLOGIQUES DES COUCHES POST-TRANSITOIRES. CE TRAVAIL CHERCHE A APPORTER LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA VALIDATION DE CE MODELE ET A ETUDIER LES PHENOMENES SURVENANT AUTOUR DE LA TRANSITION CINETIQUE, POUR DETERMINER SI LES MECANISMES D'OXYDATION AVANT ET APRES PEUVENT ETRE SIMILAIRES. LES EPAISSEURS DES COUCHES D'OXYDE DANS LA GAMME 50 - 500 NM SONT MESUREES PAR UNE METHODE OPTIQUE ; LES CINETIQUES PRE-TRANSITOIRES SONT AINSI DETERMINEES PRECISEMENT. L'INFLUENCE DE LA COMPOSITION, DU TRAITEMENT THERMIQUE ET DE LA PRESENCE D'OXYGENE EN SOLUTION SOLIDE DANS LE METAL EST ETUDIEE. L'ETUDE MORPHOLOGIQUE ET CRISTALLOGRAPHIQUE DES COUCHES MONTRE QU'ELLES PRESENTENT DE FORTES SIMILITUDES AVANT ET APRES LA TRANSITION. LES RESULTATS CONCERNANT LES CINETIQUES ET LA MORPHOLOGIE DES COUCHES PERMETTENT DE MONTRER QUE LE MODELE CINETIQUE PROPOSE CONDUIT A UN BON ORDRE DE GRANDEUR DES VITESSES D'OXYDATION POST-TRANSITOIRES. LA TRANSITION CINETIQUE CORRESPOND A L'APPARITION DE FISSURES DANS LA COUCHE D'OXYDE. LE COMPORTEMENT MECANIQUE DU SYSTEME METAL-OXYDE A ETE MODELISE A DIFFERENTES ECHELLES. LA PRISE EN COMPTE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES SPECIFIQUES DU METAL ET DE L'OXYDE, AINSI QUE DE LA GEOMETRIE DE L'INTERFACE, A PERMIS DE MONTRER QU'IL EXISTE DES CONTRAINTES DE TRACTION RADIALES SUSCEPTIBLES D'OUVRIR LOCALEMENT DES FISSURES, DONT L'APPARITION ET LA LOCALISATION SONT LIEES A LA GEOMETRIE DE L'INTERFACE ET A LA REPARTITION DES CONTRAINTES DANS LE SYSTEME METAL-OXYDE

Book Corrosion of Zirconium

Download or read book Corrosion of Zirconium written by A. Burtron Johnson and published by . This book was released on 1954 with total page 38 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Zirconium Corrosion

Download or read book Zirconium Corrosion written by and published by . This book was released on 1960 with total page 36 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Corrosion of Zirconium and Its Alloys in Liquid Metals

Download or read book Corrosion of Zirconium and Its Alloys in Liquid Metals written by R. F. Koenig and published by . This book was released on 1953 with total page 18 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book The Effect of Hydrogen and Hydrides on the Integrity of Zirconium Alloy Components

Download or read book The Effect of Hydrogen and Hydrides on the Integrity of Zirconium Alloy Components written by Manfred P. Puls and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2012-08-04 with total page 475 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: By drawing together the current theoretical and experimental understanding of the phenomena of delayed hydride cracking (DHC) in zirconium alloys, The Effect of Hydrogen and Hydrides on the Integrity of Zirconium Alloy Components: Delayed Hydride Cracking provides a detailed explanation focusing on the properties of hydrogen and hydrides in these alloys. Whilst the emphasis lies on zirconium alloys, the combination of both the empirical and mechanistic approaches creates a solid understanding that can also be applied to other hydride forming metals. This up-to-date reference focuses on documented research surrounding DHC, including current methodologies for design and assessment of the results of periodic in-service inspections of pressure tubes in nuclear reactors. Emphasis is placed on showing how our understanding of DHC is supported by progress in general understanding of such broad fields as the study of hysteresis associated with first order phase transformations, phase relationships in coherent crystalline metallic solids, the physics of point and line defects, diffusion of substitutional and interstitial atoms in crystalline solids, and continuum fracture and solid mechanics. Furthermore, an account of current methodologies is given illustrating how such understanding of hydrogen, hydrides and DHC in zirconium alloys underpins these methodologies for assessments of real life cases in the Canadian nuclear industry. The all-encompassing approach makes The Effect of Hydrogen and Hydrides on the Integrity of Zirconium Alloy Component: Delayed Hydride Cracking an ideal reference source for students, researchers and industry professionals alike.

Book Influence de l hydrog ne sur la vitesse de propagation des fissures de corrosion sous contrainte dans l alliage 600 en milieu primaire de r acteurs nucl aires eau sous pression

Download or read book Influence de l hydrog ne sur la vitesse de propagation des fissures de corrosion sous contrainte dans l alliage 600 en milieu primaire de r acteurs nucl aires eau sous pression written by Didier Caron and published by . This book was released on 2000 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'effet de l'hydrogène sur la vitesse de propagation des fissures de corrosion sous contrainte (CSC) dans l'Alliage 600 en milieu primaire de réacteur à eau sous pression. A 330°C, l'hydrogène a une influence à la fois sur la valeur du Kiscc et sur les vitesses de propagation appartenant au plateau de la courbe représentant la vitesse de propagation en fonction de Ki. Une augmentation de la teneur en hydrogène de 2 à 30 mL TPN.kg-1 H2o se traduit par une diminution de la valeur du Kiscc de 15 MPa√m à 10 MPa√m environ. Elle se traduit également par une augmentation de la vitesse de propagation des fissures. L'effet inverse est observé lorsque la concentration en hydrogène passe de 30 à 260 mL TPN.kg-1 H2o. Cet effet de l'hydrogène a été confirmé à 290°C. Pour préciser le rôle de l'hydrogène, nous avons déterminé par XPS la composition des oxydes présents sur les surfaces de rupture pour chaque teneur en hydrogène. La vitesse de propagation est faible lorsque la couche est riche en nickel et elle est nulle lorsque la couche est riche en chrome. Par contre, elle est maximale lorsqu'un oxyde mixte de nickel et de chrome se forme. La faisabilité de la détection et du suivi de la propagation des fissures de CSC par émission acoustique (EA) a été confirmée. Les caractéristiques des salves d'EA produites lors de la propagation des fissures en milieu primaire sont différentes de celles produites lors de la fissuration intergranulaire de l'Alliage 600 polarisé cathodiquement en milieu acide sulfurique. Ce résultat suggère que les sources d'EA restantes après filtrage ne sont pas les mêmes dans les deux processus. Nos résultats, confrontés à̧ ceux de la littérature, sont interprétés en relation avec les différents mécanismes proposés pour expliquer le phénomène de CSC de l'Alliage 600 en milieu primaire. Un mécanisme reposant sur une oxydation au niveau des joints de grains semble le plus en accord avec nos observations.

Book Influence de la microstructure sur la cin tique de corrosion des alliages de zirconium

Download or read book Influence de la microstructure sur la cin tique de corrosion des alliages de zirconium written by Amadou Ly and published by . This book was released on 2009 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cette thèse était de mettre en évidence l’influence de la microstructure des alliages de zirconium sur leur cinétique de corrosion. Pour cela, nous avons effectué des essais de corrosion (en eau sous pression et sous air à 360°C) sur un alliage type Zircaloy-4 avec différentes microstructures. Les oxydes ainsi formés ont été caractérisés par la microscopie électronique et par la diffraction des rayons X au synchrotron. La microscopie électronique couplée à une sonde ionique focalisée (FIB) a permis de confirmer la localisation des fissures au-dessus des retards d’oxydation ainsi que l’existence de pores dans la couche d’oxyde. Les mesures de contraintes réalisées au synchrotron ont permis de montrer que l’effet de la microstructure sur la cinétique de corrosion dépend essentiellement des propriétés mécaniques. Une méthode originale de caractérisation d’interfaces ondulées est également exposée et appliquée à quelques échantillons

Book Etude exp rimentale de l oxydation des alliages de zirconium haute pression de vapeur d eau et mod lisation des m canismes

Download or read book Etude exp rimentale de l oxydation des alliages de zirconium haute pression de vapeur d eau et mod lisation des m canismes written by Yacoub Dali and published by . This book was released on 2007 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La corrosion des gaines de crayons combustible, en alliage de zirconium, limite la durée de vie des crayons dans les réacteurs à eau légère. Les industriels ont pour objectif à moyen terme d’augmenter la durée des cycles en réacteur, le nombre de cycles et de soumettre ces gaines à des conditions plus sollicitantes. Dans ce cadre, de nouveaux alliages, notamment le Zr-1%Nb, destinés à remplacer le Zircaloy-4 ont été récemment développés et présentent une résistance accrue à la corrosion en réacteur. Améliorer la compréhension des mécanismes de corrosion de ces alliages est donc un enjeu industriel majeur, pour prédire le comportement à long terme de ces matériaux. L’oxydation de deux familles d’alliages a été étudiée sous vapeur d’eau (pression comprise entre 100 millibars et 100 bars) : les alliages de type Zircaloy, dont la composition est basée sur celle du Zircaloy-4 et ceux de type Zr-x%Nb à différentes teneurs en niobium (0,2 ; 0,4 et 1%). Nos objectifs pour ces deux familles d’alliage étaient de comprendre les différences de réactivité de ces matériaux entre la basse et la haute pression de vapeur d‘eau, en estimant les variations de la vitesse avec cette variable et l’influence de chaque élément d’addition sur la vitesse. Pour les alliages au niobium, une analyse approfondie de la ségrégation du niobium en surface a également été menée. Au cours de ce travail, une thermobalance à suspension magnétique a été développée et mise en œuvre pour suivre in-situ l’oxydation à haute pression (jusqu’à 50 bars). Cette expérimentation est, à notre connaissance, unique en son genre. Au cours de cette étude, un large domaine de pression a ainsi été balayé en associant expérimentations en thermobalance (0,1-10 bars) et en autoclave (10-100 bars). Les couches d’oxyde formées ont ensuite été caractérisées par différentes techniques telles que le MEB, le MET-HR, la DRX, l’ESCA, la marco- et microphotoélectrochimie (MPEC et mPEC), le SIMS après échange isotopique en H218O. Pour les alliages de la famille du Zircaloy, nous avons confirmé le rôle prépondérant des précipités Zr(Fe,Cr)2 sur la résistance à la corrosion des gaines, et validé la croissance de la vitesse d’oxydation du zirconium quasi-pur avec la pression partielle de vapeur d’eau. A l’opposé de la très grande stabilité cinétique du Zircaloy-4, dont la vitesse est indépendante de la pression de vapeur d’eau et donc contrôlée par la diffusion de l’oxygène dans la couche, nos résultats nous ont conduits à proposer une étape limitante de réaction d’interface dans le cas du zirconium pur, associée à une forte dégradation de la couche liée à une croissance des grains catalysée par la vapeur d’eau, à l’origine des décohésions entre des amas de cristallites. Les précipités Zr(Fe,Cr)2, au travers de la dissolution du fer dans la matrice de zircone environnante, pourraient, en stabilisant la zircone quadratique, assurer l’intégrité de la couche. Pour les alliages Zr-x%Nb et plus particulièrement pour l’alliage Zr-1%Nb, la vitesse d‘oxydation est dépendante de la pression partielle de vapeur d’eau. A cela s’ajoute un accroissement sensible de la ségrégation en niobium à la surface, mise en évidence par ESCA, sous la forme Nb2O5, mise en évidence par MPEC. La vitesse d’oxydation et la ségrégation en niobium montrent toutes deux une dépendance homographique en fonction de la pression. L’originalité de l’exploitation de ces résultats réside essentiellement dans la proposition d’un mécanisme simple prenant à la fois en compte la ségrégation et l’oxydation. Une étape limitante de diffusion des ions hydroxydes adsorbés dans la couche externe de l’oxyde permet de décrire la majorité des résultats expérimentaux obtenus sur les alliages Zr-x%Nb.

Book Interactions hydrog ne mat riaux et corrosion d formation

Download or read book Interactions hydrog ne mat riaux et corrosion d formation written by Eric Andrieu and published by Presses des MINES. This book was released on 2010 with total page 22 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Mod lisation de la corrosion des alliages de zirconium par l eau

Download or read book Mod lisation de la corrosion des alliages de zirconium par l eau written by Paul Buttin and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La « shadow corrosion » est un phénomène observé sur les gaines en alliages de zirconium des assemblages de combustibles dans les réacteurs nucléaires. Il consiste en l'augmentation de la corrosion sur les zones de la gaine qui sont à proximité d'autres parties de l'assemblage en Inconel. Afin d'améliorer la compréhension de ses mécanismes, des modèles numériques sont développés suivant deux axes d'études. Un premier modèle de couplage galvanique a pour but de dégager les facteurs de premier ordre. Les résultats des simulations montrent que l'intensité du courant anodique, et sa dépendance en potentiel, contrôlent le caractère local (effet d'ombre) de ce phénomène. D'autre part, cet effet nécessitant un courant cathodique assez élevé révèle l'importance du pouvoir oxydant de l'électrolyte. Un deuxième modèle d'oxydation du zirconium est développé en intégrant le transport multi particules dans l'oxyde. Ce modèle, couplé aux effets d'interfaces (métal/oxyde et oxyde/électrolyte), permet de démontrer le rôle crucial de la polarisation et de l'hydrogène provenant de la dissociation de l'eau sur les cinétiques d'oxydation. A partir de ces modèles, un scénario explicatif de la shadow corrosion est élaboré suggérant l'importance de la radiolyse de l'eau.

Book Comparaison de l oxydation de deux alliages de zirconium par diffraction des rayons X in situ et ex situ

Download or read book Comparaison de l oxydation de deux alliages de zirconium par diffraction des rayons X in situ et ex situ written by Nathalie Pétigny-Putigny and published by . This book was released on 1998 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les réacteurs à eau pressurisée (REP), le gainage du combustible nucléaire composé d'un alliage de zirconium est soumis à de fortes conditions corrosives qui provoquent l'oxydation du matériau. La couche d'oxyde formée est un facteur limitant le temps de séjour en réacteur. Actuellement, l'alliage Zy4 a base d'étain répond aux exigences des exploitants mais son utilisation est limitée à 4 cycles (4 ans). Leur volonté étant d'amener le temps de séjour de 4 à 5 ans, le développement de nouveaux alliages a été entrepris depuis de nombreuses années. Lors de la corrosion de ces alliages, une couche de zircone se forme comprenant deux variétés allotropiques : ZrO2 monoclinique et ZrO2 quadratique. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la compréhension de la présence de la zircone quadratique et son rôle quant à la vitesse de corrosion. Cette étude s'est notamment orientée vers la piste d'une stabilisation de la zircone quadratique par de fortes contraintes de compression et les relations entre cette phase et la transition cinétique. Les conditions étudiées lors de ce travail sont éloignées des conditions d'utilisation en réacteur (T = 470°C, pression d'oxygène et de vapeur d'eau) mais permettent des durées d'expérience convenable. La texture, la composition de la couche et les contraintes ont été déterminées sur l'oxyde issu de la corrosion de deux alliages, Zy 4 et Zr1%Nb-O. Ces différentes analyses ont été réalisées in-situ et ex-situ. En effet, les études ayant habituellement lieu après refroidissement, l'influence de ce refroidissement a été étudiée afin de savoir si les dites études rendent effectivement compte du comportement en température. Une variation de la quantité de zircone quadratique lors de la transition cinétique n'a pas pu être détectée en raison du manque de sensibilité. Une corrélation entre la transformation de phase et la vitesse d'oxydation a été mise en évidence. Une relaxation in-situ des contraintes dans la zircone monoclinique issue de Zy 4 a pu être corrélée à la vitesse de la transition cinétique. Les suivis in-situ ou après refroidissement de la proportion de phase quadratique d'une part et de la détermination des contraintes d'autre part ne permettent pas de conclure à une stabilisation de la zircone quadratique majoritairement par de fortes contraintes de compression. Si moyennant certaines hypothèses les analyses de phases ex-situ rendent compte de manière cohérente du dosage in-situ, il n'en ai pas de même dans le cas de la détermination des contraintes, rendant ainsi nécessaires les études en température.