Influence de la microstructure sur la cinétique de corrosion des alliages de zirconium : cas du Zircaloy-4
Institution:
Grenoble INPGDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The aim of this PhD work was to determine the effect of zirconium alloys microstructure on their corrosion kinetics. In this purpose, we corroded Zircaloy-4 samples with several microstructures. The so formed oxides were characterized by electron microscopy and x-ray diffraction using synchrotron radiation. Electron microscopy coupled with focused ion beam (FIB) allowed to image the structure of the oxide in 3D for the first time. Localisation of cracks beyond the metal bumps and existence of pores have been clearly confirmed. Synchrotron stress measurements showed that the effect of microstructure on the corrosion kinetics mainly depend on the mechanical properties of the substrate. An original method for characterizing undulated interfaces is also exposed and applied to a few samples
Abstract FR:
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