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Subject Item

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Fatigue behaviour of the T91 martensitic steel at 300°C in the lead-bismuth eutectic

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Acier martensitique -- Fatigue sous corrosion Bismuth -- Alliages Fractographie Thèses et écrits académiques Métaux liquides Alliages eutectiques Plomb -- Alliages Métaux -- Fissuration

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Comportement en fatigue de l'acier martensitique T91 à 300°C dans l'eutectique plomb-bismuth liquide

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Comportement en fatigue de l'acier martensitique T91 à 300°C dans l'eutectique plomb-bismuth liquide

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Le sujet de thèse vise à approfondir les connaissances actuelles sur l'influence d'un métal liquide sur les propriétés mécaniques d'un métal solide. Nous avons étudié plus particulièrement le comportement en fatigue de l'acier martensitique T91 dans un environnement de plomb-bismuth liquide. Ce sujet s'inscrit dans le cadre du projet MEGAPIE (MEGAwatt PIlot Experiment) qui veut démontrer la faisabilité d'une cible de spallation en plomb-bismuth liquide. Nous avons développé un dispositif expérimental qui a permis la réalisation d'essais de fatigue oligocyclique et de fatigue propagation à 300°C dans l'eutectique plomb-bismuth (Pb 45%masse, Bi 5%masse). Ce milieu contribue à diminuer la durée de vie en fatigue oligocyclique de l'acier T91 et à augmenter la vitesse de fissuration. La présence de l'eutectique Pb-Bi modifie les mécanismes de germination-croissance des fissures courtes, notamment en limitant l'efficacité des barrières microstructurales lors de la phase de propagation. Un changement du mode de fissuration a également été observé lors des essais de fatigue propagation lorsqu'il y a mouillage du front de fissure par le métal liquide. Nous pensons que le métal liquide modifie l'activité des dislocations en fond de fissure en induisant une localisation de la déformation plastique. Toutefois, l'effet néfaste du métal liquide sur le comportement en fatigue du matériau s'atténue pour des niveaux de déformations faibles et nous montrons également qu'une préoxydation de la surface du matériau semble une voie à explorer pour l'amélioration de la tenue en fatigue dans un métal liquide.

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Text

n3:P1001

n4:T1009

rdaw:P10219

2005

rdau:P60049

n23:1020