• Langue : Français
• Discipline : Sciences des matériaux
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2001

Résumé en langue originale

La recherche d'aciers toujours plus performants a incité le développement d'aciers inoxydables alliés à l'azote. Deux nuances sont considérées dans cette étude : des polycristaux FeCrMn alliés au nickel ou à l'azote et des monocristaux FeCrNi avec ou sans azote. Les propriétés mécaniques de ces aciers peuvent se dégrader quand ils sont exposés simultanément à une sollicitation mécanique et à un environnement hydrogéné (Fragilisation par l'Hydrogène). L'étude de ce phénomène constitue l'objet principal de ce travail. Le rôle de l'azote comme élément d'alliage et l'endommagement produit par l'hydrogène en surface et en volume sont étudiés. L'azote favorise la diffusion de l'hydrogène dans le cristal. La profondeur de la zone affectée par l'hydrogène est de 30 µm et 25 µm pour les monocristaux FeCrNi avec et sans azote respectivement, tout autre paramètre expérimental étant égal par ailleurs. L'hydrogène produit une augmentation de la dureté intrinsèque du matériau et de la variation de la dureté avec la charge en raison de la transformation de la phase austénitique gamma et/ou des contraintes résiduelles qu'il induit (pression hydrostatique de l'ordre de 3,4 GPa). Des transformations et précipitations de nouvelles phases de type hydrure gamma H, austénite dilatée gamma E et martensites épsilon et alpha' ont été observées lors de l'addition d'hydrogène. La cinétique et la réversibilité dépendent de la composition chimique : l'azote stabilise la phase gamma, retarde la formation de la phase épsilon mais la stabilise une fois formée. La ductilité au cours d'essais de traction est réduite par l'addition d'hydrogène. Pour les polycristaux FeCrMn, ce phénomène est d'autant plus important que : l'azote est présent, la taille de grain est plus faible et/ou le matériau avec azote est à l'état vieilli. Pour les monocristaux FeCrNi, la chute de ductilité est accompagnée d'une augmentation de résistance mécanique quand le préchargement cathodique en hydrogène est effectué à 70°C.