Etude des effets d irradiations et de la nanostructuration dans des aciers austénitiques inoxydables

Les structures internes des réacteurs à eau pressurisée, en aciers austénitiques inoxydables 304 et 316, sont soumises à un fort flux de neutrons qui engendre une modification de leur microstructure (cavité, boucles de dislocation, transformations de phases). Le premier objectif de ce travail est d'identifier les transformations de phases, encore mal connues, puis de comprendre leur mécanisme de formation. La présence d'amas Ni-Si dans un acier 316 irradié aux neutrons est ainsi mise en évidence. Des irradiations modèles aux ions, montrent que le mécanisme de formation de ces amas est vraisemblablement la précipitation hétérogène induite. Le second objectif est d élaborer un acier austénitique à grains ultrafins puis d'étudier sa stabilité thermique et sous irradiation. Il apparaît que ce nouveau matériau est stable jusqu'à 600C (recuits de 10 minutes). L augmentation de la surface de joints de grains (puits de défauts ponctuels) limite le dommage d'irradiation intra-granulaire.Internal structures of pressurized water reactors, made of 304 and 316 austenitic stainless steels, undergo a high neutron flux which causes microstructural modifications (voids, dislocation loops, phase transformations ). The first aim of this work is to identify these phase transformations which remained not well understood and to understand their formation mechanism. The presence of Ni-Si clusters is revealed in neutron irradiated 316 steel. Thanks to model ion irradiations, information about mechanism of Ni-Si cluster formation are obtained. Heterogeneous radiation-induced precipitation seems to be the more plausible assumption. The second aim is to elaborate an ultrafine grained austenitic steel and to study its behaviour during thermal ageing and under irradiation. It is shown that this new material remains stable up to 600C during 10 minutes ageing. Moreover, thanks to the larger grain boundary surface a limitation of intra-granular damage under irradiation is observed.ROUEN-BU Sciences Madrillet (765752101) / SudocSudocFranceF