thesis

Traitements thermomécaniques dans le haut domaine alpha du zircaloy-4 trempé-bêta

Defense date:

Jan. 1, 2004

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Institution:

Saint-Etienne, EMSE

Disciplines:

Materials science and engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Zircaloy-4 is a Zr base alloy mainly used for nuclear applications. This study deals with its behaviour during forming, with a special interest for physical mechanisms acting in the upper a-range. The b-treated Zircaloy-4 is first described in terms of microstructure and texture. The a plates are organised in colonies with alternating crystallographic orientations. The Burgers relationships have also been checked. The mechanical behaviour shows two distinct domains (with or without hardening). This could be linked to interactions between the solutes (Sn, O) and mobile dislocations. The evolution of crystallographic texture is characterised by X-ray diffraction. At 550ʿC, twinning is shown to be the main deformation mechanism under specific experimental conditions. Globularization of the initial lamellar structure is identified as a continuous dynamic recrystallization process, more efficient at higher temperature.

Abstract FR:

Le Zircaloy-4, alliage à base de Zr principalement utilisé dans l'industrie nucléaire, est étudié du point de vue de la mise en forme et des mécanismes physiques responsables du comportement dans le haut domaine a. La structure trempée-b est analysée en termes de microstructure et de texture. Il est montré que les plaquettes de phase a forment des empilements alternés de colonies aux orientations cristallographiques précises. Le comportement mécanique montre l'existence de deux domaines avec ou sans écrouissage macroscopique. Ceci peut être expliqué par les interactions solutés (Sn, O)-dislocations. L'évolution texturale est décrite par diffraction des rayons X. L'activation de maclage comme mode de déformation principal à 550ʿC est démontré pour certaines conditions expérimentales. La fragmentation de la structure lamellaire est caractérisée. Elle est associée à un mécanisme du type recristallisation dynamique continue, facilitée à forte température.