{"id":116786,"date":"2022-05-24T03:52:06","date_gmt":"2022-05-24T02:52:06","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/quest-ce-que-la-fragilite-definition\/"},"modified":"2022-05-25T07:01:52","modified_gmt":"2022-05-25T06:01:52","slug":"quest-ce-que-la-fragilite-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/fr\/quest-ce-que-la-fragilite-definition\/","title":{"rendered":"Qu&rsquo;est-ce que la fragilit\u00e9 &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<p><span><div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">En science des mat\u00e9riaux, la fragilit\u00e9 est comprise comme le manque de ductilit\u00e9.\u00a0Pour les ing\u00e9nieurs, la compr\u00e9hension de la diff\u00e9rence entre les mat\u00e9riaux fragiles et ductiles est de la plus haute importance.<\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>En science des mat\u00e9riaux, la\u00a0<\/span><strong><span>fragilit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0est comprise comme le\u00a0<\/span><strong><span>manque de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/\"><span>ductilit\u00e9<\/span><\/a><\/strong><span>.\u00a0Pour les ing\u00e9nieurs, la compr\u00e9hension de la diff\u00e9rence entre mat\u00e9riau\u00a0<\/span><strong><span>fragile<\/span><\/strong><span>\u00a0et\u00a0<\/span><strong><span>ductile<\/span><\/strong><span>\u00a0est de la plus haute importance.\u00a0Il existe des ruptures (par exemple rupture fragile), qui se produisent dans des conditions sp\u00e9cifiques sans avertissement et peuvent causer des dommages importants aux mat\u00e9riaux.\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/toughness\/brittle-material-brittle-fracture\/\"><span>La rupture fragile<\/span><\/a><span>\u00a0se produit\u00a0<\/span><strong><span>soudainement<\/span><\/strong><span>\u00a0et catastrophiquement\u00a0<\/span><strong><span>sans aucun avertissement<\/span><\/strong><span>.\u00a0Ceci est une cons\u00e9quence de la propagation spontan\u00e9e et rapide des fissures.\u00a0Une compr\u00e9hension d\u00e9taill\u00e9e de la mani\u00e8re dont la rupture se produit dans les mat\u00e9riaux peut \u00eatre facilit\u00e9e par l&rsquo;\u00e9tude de la m\u00e9canique de la rupture.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Stress-strain-curves-Ductile-vs-Brittle-Material.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-27800\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Stress-strain-curves-Ductile-vs-Brittle-Material-300x273.png\" alt=\"Courbes contrainte-d\u00e9formation - Mat\u00e9riau ductile vs cassant\" width=\"300\" height=\"273\" \/><\/a><span>Dans l&rsquo;essai de traction, le point de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/fracture-strength-fracture-point\/\"><span>rupture<\/span><\/a><span>\u00a0est le point de d\u00e9formation o\u00f9 le mat\u00e9riau se s\u00e9pare physiquement.\u00a0\u00c0 ce point, la d\u00e9formation atteint sa valeur maximale et le mat\u00e9riau se rompt effectivement, m\u00eame si la contrainte correspondante peut \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 la r\u00e9sistance ultime \u00e0 ce point.\u00a0Les mat\u00e9riaux ductiles ont une r\u00e9sistance \u00e0 la rupture inf\u00e9rieure \u00e0 la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/ultimate-tensile-strength-uts\/\"><span>r\u00e9sistance ultime \u00e0 la traction<\/span><\/a> <span>(UTS), alors que dans les mat\u00e9riaux fragiles, la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture est \u00e9quivalente \u00e0 l&rsquo;UTS.\u00a0Si un mat\u00e9riau ductile atteint sa r\u00e9sistance ultime \u00e0 la traction dans une situation de charge contr\u00f4l\u00e9e, il continuera \u00e0 se d\u00e9former, sans application de charge suppl\u00e9mentaire, jusqu&rsquo;\u00e0 ce qu&rsquo;il se rompe.\u00a0Cependant, si le chargement est contr\u00f4l\u00e9 en d\u00e9placement, la d\u00e9formation du mat\u00e9riau peut soulager la charge, emp\u00eachant la rupture.\u00a0Il est possible de distinguer certaines caract\u00e9ristiques communes entre les courbes contrainte-d\u00e9formation de divers groupes de mat\u00e9riaux.<\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<h2><span>Fracture du mat\u00e9riau<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/fracture-types.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-27935\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/fracture-types.png\" alt=\"fracture\" width=\"371\" height=\"399\" \/><\/a><span>Une\u00a0<\/span><strong><span>fracture<\/span><\/strong><span>\u00a0est la s\u00e9paration d&rsquo;un objet ou d&rsquo;un mat\u00e9riau en deux ou plusieurs morceaux sous l&rsquo;action d&rsquo;une contrainte.\u00a0Les ing\u00e9nieurs doivent comprendre les m\u00e9canismes de rupture.\u00a0Il existe des ruptures\u00a0(par exemple\u00a0<\/span><strong><span>rupture\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>fragile<\/span><\/strong><span>), qui se produisent dans des conditions sp\u00e9cifiques\u00a0<\/span><strong><span>sans avertissement<\/span><\/strong><span>\u00a0et peuvent causer\u00a0<\/span><strong><span>des dommages importants<\/span><\/strong><span>\u00a0aux mat\u00e9riaux.\u00a0<\/span><strong><span>La fracture fragile<\/span><\/strong><span>\u00a0survient soudainement et de mani\u00e8re catastrophique sans aucun avertissement.\u00a0Ceci est une cons\u00e9quence de la\u00a0<\/span><strong><span>propagation spontan\u00e9e et rapide des fissures<\/span><\/strong><span>.\u00a0Cependant, pour la rupture ductile, la pr\u00e9sence d&rsquo;une d\u00e9formation plastique signale l&rsquo;imminence d&rsquo;une rupture, permettant de prendre des mesures pr\u00e9ventives.\u00a0Une compr\u00e9hension d\u00e9taill\u00e9e de la mani\u00e8re dont la rupture se produit dans les mat\u00e9riaux peut \u00eatre facilit\u00e9e par l&rsquo;\u00e9tude de\u00a0<\/span><strong><span>la m\u00e9canique de la rupture<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Dans l&rsquo;essai de traction, le point de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/fracture-strength-fracture-point\/\"><span>rupture<\/span><\/a><span>\u00a0est le point de d\u00e9formation o\u00f9 le mat\u00e9riau se s\u00e9pare physiquement.\u00a0\u00c0 ce point, la d\u00e9formation atteint sa valeur maximale et le mat\u00e9riau se rompt effectivement, m\u00eame si la contrainte correspondante peut \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 la r\u00e9sistance ultime \u00e0 ce point.\u00a0<\/span><strong><span>Les mat\u00e9riaux ductiles<\/span><\/strong><span>\u00a0ont une r\u00e9sistance \u00e0 la rupture inf\u00e9rieure \u00e0 la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/ultimate-tensile-strength-uts\/\"><span>r\u00e9sistance ultime \u00e0 la traction<\/span><\/a> <span>(UTS), alors que dans les mat\u00e9riaux fragiles, la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture est \u00e9quivalente \u00e0 l&rsquo;UTS.\u00a0Si un mat\u00e9riau ductile atteint sa r\u00e9sistance ultime \u00e0 la traction dans une situation de charge contr\u00f4l\u00e9e, il continuera \u00e0 se d\u00e9former, sans application de charge suppl\u00e9mentaire, jusqu&rsquo;\u00e0 ce qu&rsquo;il se rompe.\u00a0Cependant, si le chargement est contr\u00f4l\u00e9 en d\u00e9placement, la d\u00e9formation du mat\u00e9riau peut soulager la charge, emp\u00eachant la rupture.\u00a0Il est possible de distinguer certaines caract\u00e9ristiques communes entre les courbes contrainte-d\u00e9formation de divers groupes de mat\u00e9riaux.\u00a0Sur cette base, il est possible de diviser les mat\u00e9riaux en deux grandes cat\u00e9gories; \u00e0 savoir:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Mat\u00e9riaux ductiles<\/span><\/strong><span>.\u00a0La ductilit\u00e9 est la capacit\u00e9 d&rsquo;un mat\u00e9riau \u00e0 s&rsquo;allonger en traction.\u00a0Un mat\u00e9riau ductile se d\u00e9formera (s&rsquo;allongera) plus qu&rsquo;un mat\u00e9riau fragile.\u00a0Les mat\u00e9riaux ductiles pr\u00e9sentent de grandes d\u00e9formations avant rupture.\u00a0Dans\u00a0<\/span><strong><span>la rupture ductile<\/span><\/strong><span>, une d\u00e9formation plastique importante (r\u00e9tr\u00e9cissement) a lieu avant la rupture.\u00a0<\/span><strong><span>Rupture ductile <\/span><\/strong><span>(rupture par cisaillement) est meilleure que la rupture fragile, car il y a une propagation lente et une absorption d&rsquo;une grande quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie avant la rupture.\u00a0Tout processus de rupture implique deux \u00e9tapes, la formation et la propagation de fissures, en r\u00e9ponse \u00e0 une contrainte impos\u00e9e.\u00a0Le mode de rupture est fortement d\u00e9pendant du m\u00e9canisme de propagation des fissures.\u00a0Les fissures dans les mat\u00e9riaux ductiles sont dites stables (c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;elles r\u00e9sistent \u00e0 l&rsquo;extension sans augmentation de la contrainte appliqu\u00e9e).\u00a0Pour les mat\u00e9riaux fragiles, les fissures sont instables.\u00a0Cela signifie que la propagation des fissures, une fois commenc\u00e9e, se poursuit spontan\u00e9ment sans augmentation du niveau de contrainte.\u00a0La ductilit\u00e9 est souhaitable dans les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature et haute pression dans les r\u00e9acteurs en raison des contraintes suppl\u00e9mentaires sur les m\u00e9taux.\u00a0La ductilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e dans ces applications aide \u00e0 pr\u00e9venir les ruptures fragiles.<\/span><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/brittle-fracture-tensile-test.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-27930\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/brittle-fracture-tensile-test.png\" alt=\"fracture fragile\" width=\"113\" height=\"424\" \/><\/a><span>Mat\u00e9riaux fragiles<\/span><\/strong><span>.\u00a0Les mat\u00e9riaux fragiles, lorsqu&rsquo;ils sont soumis \u00e0 des contraintes, se rompent avec peu de d\u00e9formation \u00e9lastique et sans d\u00e9formation plastique importante.\u00a0Les mat\u00e9riaux fragiles absorbent relativement peu d&rsquo;\u00e9nergie avant la rupture, m\u00eame ceux \u00e0 haute r\u00e9sistance.\u00a0En\u00a0<\/span><strong><span>cas de rupture fragile<\/span><\/strong><span> (<\/span><strong><span>clivage transgranulaire<\/span><\/strong><span>), aucune d\u00e9formation plastique apparente n&rsquo;a lieu avant la rupture.\u00a0En cristalographie, le clivage est la tendance des mat\u00e9riaux cristallins \u00e0 se diviser le long de plans structurels cristallographiques d\u00e9finis.\u00a0Tout processus de rupture implique deux \u00e9tapes, la formation\u00a0et\u00a0<strong>la propagation de\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>fissures<\/span><\/strong><span>, en r\u00e9ponse \u00e0 une contrainte impos\u00e9e.\u00a0Le mode de rupture est fortement d\u00e9pendant du m\u00e9canisme de propagation des fissures.\u00a0Pour\u00a0<strong>les mat\u00e9riaux fragiles<\/strong>, <\/span><strong><span>les fissures sont instables<\/span><\/strong><span>.\u00a0Cela signifie que la propagation des fissures, une fois commenc\u00e9e, se poursuit spontan\u00e9ment sans augmentation du niveau de contrainte.\u00a0Les fissures se propagent rapidement (vitesse du son) et se produisent \u00e0 des vitesses \u00e9lev\u00e9es &#8211; jusqu&rsquo;\u00e0 2133,6 m\/s dans l&rsquo;acier.\u00a0Il convient de noter qu&rsquo;une taille\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/grain-boundaries-grain-size\/\"><span>de grain<\/span><\/a><span>\u00a0plus petite , une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e et une contrainte plus faible ont tendance \u00e0 att\u00e9nuer l&rsquo;initiation des fissures.\u00a0Une taille de grain plus grande, des temp\u00e9ratures plus basses et une contrainte plus \u00e9lev\u00e9e ont tendance \u00e0 favoriser la propagation des fissures.\u00a0Il existe un niveau de contrainte en dessous duquel une fissure ne se propagera \u00e0 aucune temp\u00e9rature.\u00a0C&rsquo;est ce qu&rsquo;on appelle la contrainte de propagation de rupture inf\u00e9rieure.\u00a0Pour une rupture fragile, la surface de rupture est relativement plate et perpendiculaire \u00e0 la direction de la charge de traction appliqu\u00e9e.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, la rupture fragile n\u00e9cessite trois conditions:<\/span>\n<ul>\n<li><span>D\u00e9faut tel qu&rsquo;une fissure<\/span><\/li>\n<li><span>Contrainte suffisante pour d\u00e9velopper une petite d\u00e9formation en pointe de fissure<\/span><\/li>\n<li><span>Temp\u00e9rature \u00e9gale ou inf\u00e9rieure au DBTT<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span>Temp\u00e9rature de transition ductile-fragile<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_27628\" aria-describedby=\"caption-attachment-27628\" style=\"width: 390px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Liberty-Ship-Hull-Failure.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-27628\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Liberty-Ship-Hull-Failure.png\" alt=\"Liberty Ship - \u00c9chec de la coque\" width=\"400\" height=\"176\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-27628\" class=\"wp-caption-text\"><span>Fracture fragile du Liberty Ship am\u00e9ricain Esso Manhattan<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, la distinction entre fragilit\u00e9 et\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/\"><span>ductilit\u00e9<\/span><\/a><span>\u00a0n&rsquo;est pas \u00e9vidente, en particulier parce que la ductilit\u00e9 et le comportement fragile d\u00e9pendent non seulement du mat\u00e9riau en question, mais \u00e9galement\u00a0<\/span><strong><span>de la temp\u00e9rature<\/span><\/strong><span>\u00a0(transition ductile-fragile) du mat\u00e9riau.\u00a0L&rsquo;effet de la temp\u00e9rature sur la nature de la fracture est d&rsquo;une importance consid\u00e9rable.\u00a0De nombreux aciers pr\u00e9sentent une rupture ductile \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et\u00a0<\/span><strong><span>une rupture fragile \u00e0 basse temp\u00e9rature<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La temp\u00e9rature au-dessus de laquelle un mat\u00e9riau est ductile et en dessous de laquelle il est cassant est appel\u00e9e\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/ductile-brittle-transition-temperature\/\"><strong><span>temp\u00e9rature de transition ductile-fragile<\/span><\/strong><\/a>. <span>(DBTT), temp\u00e9rature de ductilit\u00e9 nulle (NDT) ou temp\u00e9rature de transition de ductilit\u00e9 nulle.\u00a0Cette temp\u00e9rature n&rsquo;est pas pr\u00e9cise mais varie en fonction des traitements m\u00e9caniques et thermiques pr\u00e9alables et de la nature et des quantit\u00e9s d&rsquo;impuret\u00e9s.\u00a0Il peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9 par une certaine forme de test de chute de poids (par exemple, les\u00a0<\/span><strong><span>tests Charpy ou Izod<\/span><\/strong><span>).<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/ductile-brittle-transition-temperature-ductility-brittleness.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-27932\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/ductile-brittle-transition-temperature-ductility-brittleness.png\" alt=\"temp\u00e9rature de transition ductile-fragile\" width=\"417\" height=\"502\" \/><\/a><span>La\u00a0<\/span><strong><span>temp\u00e9rature de transition ductile-fragile<\/span><\/strong><span> (DBT) est la temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l&rsquo;\u00e9nergie de rupture passe en dessous d&rsquo;une valeur pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9e (par exemple 40 J pour un essai de choc Charpy standard).\u00a0La ductilit\u00e9 est une exigence essentielle pour les aciers utilis\u00e9s dans la construction des composants du r\u00e9acteur, tels que la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/reactor-pressure-vessel\/\"><span>cuve du r\u00e9acteur<\/span><\/a><span>.\u00a0Par cons\u00e9quent, le DBTT est important dans l&rsquo;exploitation de ces navires.\u00a0Dans ce cas, la taille du grain d\u00e9termine les propri\u00e9t\u00e9s du m\u00e9tal.\u00a0Par exemple, une taille de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/grain-boundaries-grain-size\/\"><span>grain<\/span><\/a><span>\u00a0plus petite augmente la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, tend \u00e0 augmenter la ductilit\u00e9 et entra\u00eene une diminution du DBTT.\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/grain-boundaries-grain-size\/\"><span>Taille d&rsquo;un grain<\/span><\/a> <span>est ma\u00eetris\u00e9e par le traitement thermique dans le cahier des charges et la fabrication des cuves des r\u00e9acteurs.\u00a0Le DBTT peut \u00e9galement \u00eatre abaiss\u00e9 par de petites additions d&rsquo;\u00e9l\u00e9ments d&rsquo;alliage s\u00e9lectionn\u00e9s tels que le nickel et le mangan\u00e8se aux aciers \u00e0 faible teneur en carbone.<\/span><\/p>\n<p><span>Typiquement, les aciers faiblement alli\u00e9s de la cuve sous pression du r\u00e9acteur sont des aciers ferritiques qui pr\u00e9sentent le comportement classique\u00a0<\/span><b><span>de transition ductile \u00e0 fragile<\/span><\/b><span>\u00a0avec une temp\u00e9rature d\u00e9croissante.\u00a0Cette temp\u00e9rature de transition est de la plus haute importance lors du r\u00e9chauffement de l&rsquo;installation.<\/span><\/p>\n<p><span>Modes de d\u00e9faillance:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>R\u00e9gion de faible t\u00e9nacit\u00e9: le principal mode de rupture est la <\/span><b><span>rupture fragile<\/span><\/b><span>\u00a0(clivage transgranulaire).\u00a0Dans la rupture fragile, aucune d\u00e9formation plastique apparente n&rsquo;a lieu avant la rupture.\u00a0Les fissures se propagent rapidement.<\/span><\/li>\n<li><span>R\u00e9gion \u00e0 haute t\u00e9nacit\u00e9\u00a0: le principal mode de rupture est la\u00a0<\/span><b><span>rupture ductile<\/span><\/b><span>\u00a0(rupture par cisaillement).\u00a0Dans la rupture ductile, une d\u00e9formation plastique importante (r\u00e9tr\u00e9cissement) a lieu avant la rupture.\u00a0La rupture ductile est meilleure que la rupture fragile, car il y a une propagation lente et une absorption d&rsquo;une grande quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie avant la rupture.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Dans certains mat\u00e9riaux, la transition est plus nette que d&rsquo;autres et n\u00e9cessite g\u00e9n\u00e9ralement un m\u00e9canisme de d\u00e9formation sensible \u00e0 la temp\u00e9rature.\u00a0Par exemple, dans les mat\u00e9riaux avec un r\u00e9seau\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/body-centered-cubic-bcc-structure\/\"><span>cubique centr\u00e9 sur<\/span><\/a><span>\u00a0le corps (bcc), le DBTT est facilement apparent, car le mouvement des\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/screw-dislocation-crystallographic-defects\/\"><span>dislocations de vis<\/span><\/a> <span>est tr\u00e8s sensible \u00e0 la temp\u00e9rature car le r\u00e9arrangement du noyau de dislocation avant le glissement n\u00e9cessite une activation thermique.\u00a0Cela peut \u00eatre probl\u00e9matique pour les aciers \u00e0 forte teneur en ferrite.\u00a0Cela a entra\u00een\u00e9 de graves fissures dans la coque des navires Liberty dans les eaux plus froides pendant la Seconde Guerre mondiale, provoquant de nombreux naufrages.\u00a0Les r\u00e9cipients \u00e9taient construits en un alliage d&rsquo;acier qui poss\u00e9dait une t\u00e9nacit\u00e9 ad\u00e9quate selon les essais de traction \u00e0 temp\u00e9rature ambiante.\u00a0Les ruptures fragiles se sont produites \u00e0 des temp\u00e9ratures ambiantes relativement basses, \u00e0 environ 4\u00b0C (40\u00b0F), au voisinage de la temp\u00e9rature de transition de l&rsquo;alliage.\u00a0Il convient de noter que les\u00a0m\u00e9taux\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/face-centered-cubic-fcc-structure\/\"><span>FCC \u00e0 faible r\u00e9sistance (par exemple, les alliages de cuivre) et la plupart des\u00a0<\/span><\/a><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/hexagonal-close-packed-hcp-structure\/\"><span>HCP<\/span><\/a> <span>les m\u00e9taux ne subissent pas de transition ductile \u00e0 fragile et restent r\u00e9sistants m\u00eame \u00e0 des temp\u00e9ratures plus basses.\u00a0D&rsquo;autre part, de nombreux m\u00e9taux \u00e0 haute r\u00e9sistance (par exemple les aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance) ne connaissent pas non plus de transition ductile \u00e0 fragile, mais, dans ce cas, ils restent tr\u00e8s fragiles.<\/span><\/p>\n<p><span>Le DBTT peut \u00e9galement \u00eatre influenc\u00e9 par des facteurs externes tels que\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-fluence-and-irradiation-embrittlement\/\"><span>le rayonnement neutronique<\/span><\/a><span>, ce qui entra\u00eene une augmentation des d\u00e9fauts du r\u00e9seau interne et une diminution correspondante de la ductilit\u00e9 et une augmentation du DBTT.<\/span><\/p>\n<h3><span>Fragilisation par irradiation<\/span><\/h3>\n<p><span>Au cours de l&rsquo;exploitation d&rsquo;une\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/\"><span>centrale nucl\u00e9aire<\/span><\/a><span>, le mat\u00e9riau de la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/reactor-pressure-vessel\/\"><span>cuve sous pression du r\u00e9acteur<\/span><\/a><span>\u00a0et le mat\u00e9riau des autres internes du r\u00e9acteur sont expos\u00e9s au\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\"><span>rayonnement neutronique<\/span><\/a><span>\u00a0(en particulier aux neutrons rapides &gt; 0,5 MeV), ce qui entra\u00eene\u00a0<\/span><b><span>une fragilisation localis\u00e9e<\/span><\/b><span>\u00a0de l&rsquo;acier et des soudures dans le r\u00e9acteur.\u00a0zone du c\u0153ur du r\u00e9acteur.\u00a0Ce ph\u00e9nom\u00e8ne, connu sous le nom de\u00a0<\/span><strong><span>fragilisation par irradiation<\/span><\/strong><span>, entra\u00eene une augmentation constante du DBTT.\u00a0Il est peu probable que le DBTT s&rsquo;approche de la temp\u00e9rature de fonctionnement normale de l&rsquo;acier.\u00a0Cependant, il est possible que lors de l&rsquo;arr\u00eat du r\u00e9acteur ou lors d&rsquo;un refroidissement anormal, la temp\u00e9rature tombe en dessous de la valeur DBTT alors que la pression interne est encore \u00e9lev\u00e9e.\u00a0Par cons\u00e9quent, les autorit\u00e9s de r\u00e9glementation nucl\u00e9aire exigent qu&rsquo;un programme de surveillance des mat\u00e9riaux de la cuve du r\u00e9acteur soit men\u00e9 dans les r\u00e9acteurs de puissance refroidis \u00e0 l&rsquo;eau.<\/span><\/p>\n<p><span>Voir aussi: <\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/neutron-reflector\/\"><span>R\u00e9flecteur de neutrons<\/span><\/a><\/p>\n<p><b><span>La fragilisation par irradiation<\/span><\/b><span>\u00a0peut entra\u00eener une perte de r\u00e9sistance \u00e0 la rupture.\u00a0Typiquement, les aciers faiblement alli\u00e9s de la cuve sous pression du r\u00e9acteur sont des aciers ferritiques qui pr\u00e9sentent le comportement classique\u00a0<\/span><b><span>de transition ductile \u00e0 fragile<\/span><\/b><span>\u00a0avec une temp\u00e9rature d\u00e9croissante.\u00a0Cette temp\u00e9rature de transition est de la plus haute importance lors du r\u00e9chauffement de l&rsquo;installation.<\/span><\/p>\n<p><span>Modes de d\u00e9faillance:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>R\u00e9gion de faible t\u00e9nacit\u00e9: le principal mode de rupture est la <\/span><b><span>rupture fragile<\/span><\/b><span>\u00a0(clivage transgranulaire).\u00a0Dans la rupture fragile, aucune d\u00e9formation plastique apparente n&rsquo;a lieu avant la rupture.\u00a0Les fissures se propagent rapidement.<\/span><\/li>\n<li><span>R\u00e9gion \u00e0 haute t\u00e9nacit\u00e9: le principal mode de rupture est la <\/span><b><span>rupture ductile<\/span><\/b><span>\u00a0(rupture par cisaillement).\u00a0Dans la rupture ductile, une d\u00e9formation plastique importante (r\u00e9tr\u00e9cissement) a lieu avant la rupture.\u00a0La rupture ductile est meilleure que la rupture fragile, car il y a une propagation lente et une absorption d&rsquo;une grande quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie avant la rupture.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>L&rsquo;irradiation neutronique tend \u00e0\u00a0<\/span><b><span>augmenter la temp\u00e9rature<\/span><\/b><span> (temp\u00e9rature\u00a0<\/span><b><span>de transition ductile-fragile<\/span><\/b><span>) \u00e0 laquelle cette transition se produit et tend \u00e0 diminuer la t\u00e9nacit\u00e9 ductile.<\/span><\/p>\n<h2><span>Fissuration par corrosion<\/span><\/h2>\n<p><span>L&rsquo;un des probl\u00e8mes m\u00e9tallurgiques les plus graves et une pr\u00e9occupation majeure dans l&rsquo;industrie nucl\u00e9aire est\u00a0<\/span><strong><span>la fissuration par corrosion sous contrainte<\/span><\/strong><span>\u00a0(SCC).\u00a0<\/span><strong><span>La fissuration par corrosion sous contrainte<\/span><\/strong><span>\u00a0r\u00e9sulte de l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>action combin\u00e9e d&rsquo;une\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/tensile-stress-materials\/\"><strong><span>contrainte de traction<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0appliqu\u00e9e\u00a0et d&rsquo;un\u00a0<\/span><strong><span>environnement corrosif<\/span><\/strong><span>, les deux influences sont n\u00e9cessaires.\u00a0La SCC est un type de corrosion par attaque intergranulaire qui se produit aux joints de grains sous contrainte de traction.\u00a0Il a tendance \u00e0 se propager lorsque la contrainte ouvre des fissures sujettes \u00e0 la corrosion, qui sont ensuite corrod\u00e9es davantage, affaiblissant le m\u00e9tal en se fissurant davantage.\u00a0Les fissures peuvent suivre des chemins intergranulaires ou transgranulaires, et il y a souvent une tendance \u00e0 la ramification des fissures.\u00a0Le comportement \u00e0 la rupture est caract\u00e9ristique de celui d&rsquo;un mat\u00e9riau fragile, m\u00eame si l&rsquo;alliage m\u00e9tallique est intrins\u00e8quement ductile.\u00a0Le SCC peut entra\u00eener une d\u00e9faillance soudaine et inattendue d&rsquo;alliages m\u00e9talliques normalement ductiles soumis \u00e0 une contrainte de traction, en particulier \u00e0 temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e.\u00a0Le SCC est chimiquement tr\u00e8s sp\u00e9cifique en ce sens que certains alliages sont susceptibles de subir un SCC uniquement lorsqu&rsquo;ils sont expos\u00e9s \u00e0 un petit nombre d&rsquo;environnements chimiques.<\/span><\/p>\n<p><span>Les moyens les plus efficaces de pr\u00e9venir le SCC dans les syst\u00e8mes de r\u00e9acteur sont:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>concevoir correctement<\/span><\/li>\n<li><span>r\u00e9duire le stress<\/span><\/li>\n<li><span>\u00e9liminer les esp\u00e8ces environnementales critiques telles que les hydroxydes, les chlorures et l&rsquo;oxyg\u00e8ne<\/span><\/li>\n<li><span>\u00e9viter les zones stagnantes et les crevasses dans les \u00e9changeurs de chaleur o\u00f9 le chlorure et l&rsquo;hydroxyde pourraient se concentrer.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>La fissuration par corrosion sous contrainte<\/span><\/strong><span>\u00a0peut provoquer, par exemple, une d\u00e9faillance de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-rods-fuel-pins\/\"><span>la barre de combustible nucl\u00e9aire<\/span><\/a><span>\u00a0apr\u00e8s des changements de puissance inappropri\u00e9s, un mouvement de la barre et\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/reactor-operation\/reactor-startup\/\"><span>le d\u00e9marrage de la centrale<\/span><\/a><span>.\u00a0Certains aciers inoxydables aust\u00e9nitiques et alliages d&rsquo;aluminium se fissurent en pr\u00e9sence de chlorures et l&rsquo;acier doux se fissure en pr\u00e9sence d&rsquo;alcali (fissuration \u00e0 la chaudi\u00e8re).\u00a0Les aciers faiblement alli\u00e9s sont moins sensibles que les aciers fortement alli\u00e9s, mais ils sont sujets au SCC dans l&rsquo;eau contenant des ions chlorure.\u00a0Les alliages \u00e0 base de nickel, cependant, ne sont pas affect\u00e9s par les ions chlorure ou hydroxyde.\u00a0Un exemple d&rsquo;alliage \u00e0 base de nickel r\u00e9sistant \u00e0 la fissuration par corrosion sous contrainte est l&rsquo;inconel.<\/span><\/p>\n<p><span>R\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9ciale: US Department of Energy, Material Science. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.<\/span><\/p>\n<h3><span>La fissuration par corrosion sous contrainte en tant que m\u00e9canisme de d\u00e9faillance du combustible<\/span><\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/\"><strong><span>La gaine<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0emp\u00eache<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\"><span>\u00a0les produits de fission radioactifs<\/span><\/a><span>\u00a0de s&rsquo;\u00e9chapper de la matrice combustible dans le caloporteur du r\u00e9acteur et de le contaminer.\u00a0Il existe diverses<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/loss-of-tightness-of-fuel-cladding-fuel-reliability\/\"><span> causes profondes de panne de carburant<\/span><\/a><span>, qui ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es dans le pass\u00e9.\u00a0Aux premi\u00e8res dates d&rsquo;exploitation des REP et des REB, ces causes \u00e9taient principalement des d\u00e9fauts de fabrication ou des frottements.\u00a0L&rsquo;une des causes possibles est \u00e9galement l&rsquo;interaction pastille-gaine (PCI), qui peut \u00eatre caus\u00e9e par une fissuration par corrosion sous contrainte.\u00a0<\/span><strong><span>La fissuration par corrosion sous contrainte<\/span><\/strong><span>\u00a0peut provoquer, par exemple, une d\u00e9faillance de la barre de combustible nucl\u00e9aire apr\u00e8s des changements de puissance inappropri\u00e9s, un mouvement de la barre et le d\u00e9marrage de la centrale.<\/span><\/p>\n<p><span>Dans les conditions de fonctionnement nominales, la temp\u00e9rature des pellets est d&rsquo;environ 1 000 \u00b0C au centre, 400 \u00e0 500 \u00b0C \u00e0 la p\u00e9riph\u00e9rie. En cas d&rsquo;augmentation importante de puissance, la temp\u00e9rature au centre des pastilles augmente fortement (&gt; 1 500 \u00b0C, voire &gt; 2 000 \u00b0C). Dans ce cas, une diff\u00e9rence de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/thermal-expansion-coefficient-of-chemical-elements\/\"><span>dilatations thermiques<\/span><\/a><span>\u00a0entre la gaine combustible et les pastilles combustibles provoque une augmentation des contraintes dans la gaine combustible.\u00a0La d\u00e9faillance du combustible PCI est caus\u00e9e par une fissuration par corrosion sous contrainte sur la surface int\u00e9rieure de la gaine, qui r\u00e9sulte des effets combin\u00e9s de l&rsquo;expansion des pastilles de combustible (en particulier au niveau des fissures radiales des pastilles et de la pr\u00e9sence d&rsquo;un environnement\u00a0<\/span><strong><span>agressif de produits de fission<\/span><\/strong><span>\u00a0(en particulier\u00a0<\/span><strong><span>l&rsquo;iode gazeux<\/span><\/strong><span>).\u00a0Une telle d\u00e9faillance se produit, exp\u00e9rimentalement, apr\u00e8s un temps de maintien d&rsquo;une \u00e0 quelques minutes, \u00e0 des niveaux de puissance \u00e9lev\u00e9s et soutenus.<\/span><\/p>\n<p><span>R\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9ciale: CEA, Direction de l&rsquo;\u00e9nergie nucl\u00e9aire. Combustibles nucl\u00e9aires, ISBN 978-2-281-11345-7<\/span><\/p>\n<h2><strong><span>Fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne<\/span><\/strong><\/h2>\n<p><strong><span>La fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne<\/span><\/strong><span>\u00a0est l&rsquo;une des nombreuses formes de fissuration par corrosion sous contrainte.\u00a0<\/span><strong><span>La fragilisation<\/span><\/strong><span>\u00a0par l&rsquo;hydrog\u00e8ne r\u00e9sulte de l&rsquo;action combin\u00e9e d&rsquo;une contrainte de traction appliqu\u00e9e et d&rsquo;un environnement hydrog\u00e8ne corrosif, les deux influences sont n\u00e9cessaires.\u00a0Dans ce cas, l&rsquo;agent corrosif est\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.periodic-table.org\/hydrogen-periodic-table\/\"><span>l&rsquo;hydrog\u00e8ne<\/span><\/a><span>\u00a0sous sa forme atomique (H par opposition \u00e0 la forme mol\u00e9culaire, H\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0), qui diffuse de mani\u00e8re interstitielle \u00e0 travers le\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/crystal-structure-of-chemical-elements\/\"><span>r\u00e9seau cristallin<\/span><\/a><span>, et des concentrations aussi faibles que plusieurs parties par million peuvent entra\u00eener des fissures.\u00a0Bien que la fragilisation des mat\u00e9riaux prenne de nombreuses formes, la fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne dans les aciers \u00e0 haute r\u00e9sistance a l&rsquo;effet le plus d\u00e9vastateur en raison de la nature catastrophique des ruptures lorsqu&rsquo;elles se produisent.\u00a0La fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne est le processus par lequel l&rsquo;acier perd sa\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/ductility\/\"><span>ductilit\u00e9<\/span><\/a><span>\u00a0et sa\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-strength-definition\/\"><span>r\u00e9sistance<\/span><\/a><span> en raison de minuscules fissures r\u00e9sultant de la pression interne de l&rsquo;hydrog\u00e8ne (H<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>), qui se forme aux joints de grains.\u00a0Dans le cas des aciers, l&rsquo;hydrog\u00e8ne diffuse ensuite le long des joints de grains et se combine avec le carbone pour former du gaz m\u00e9thane.\u00a0Le gaz m\u00e9thane s&rsquo;accumule dans de petits vides le long des joints de grains, o\u00f9 il accumule d&rsquo;\u00e9normes pressions qui d\u00e9clenchent des fissures et diminuent la ductilit\u00e9 de l&rsquo;acier.\u00a0Si le m\u00e9tal est soumis \u00e0 une contrainte de traction \u00e9lev\u00e9e,\u00a0<\/span><strong><span>une rupture fragile<\/span><\/strong><span>\u00a0peut se produire.<\/span><\/p>\n<p><span>C&rsquo;est un processus complexe qui n&rsquo;est pas compl\u00e8tement compris en raison de la vari\u00e9t\u00e9 et de la complexit\u00e9 des m\u00e9canismes qui peuvent conduire \u00e0 la fragilisation.\u00a0Un certain nombre de m\u00e9canismes ont \u00e9t\u00e9 propos\u00e9s pour expliquer la fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne.\u00a0Les m\u00e9canismes qui ont \u00e9t\u00e9 propos\u00e9s pour expliquer la fragilisation comprennent la formation d&rsquo;hydrures fragiles, la cr\u00e9ation de vides pouvant conduire \u00e0 des bulles et \u00e0 l&rsquo;accumulation de pression dans un mat\u00e9riau.\u00a0L&rsquo;hydrog\u00e8ne est introduit \u00e0 la surface d&rsquo;un m\u00e9tal et des atomes d&rsquo;hydrog\u00e8ne individuels diffusent \u00e0 travers la structure m\u00e9tallique.\u00a0\u00c9tant donn\u00e9 que la solubilit\u00e9 de l&rsquo;hydrog\u00e8ne augmente \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es, l&rsquo;augmentation de la temp\u00e9rature peut augmenter la diffusion de l&rsquo;hydrog\u00e8ne.<\/span><\/p>\n<p><span>Pour que la fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne se produise, une combinaison de trois conditions est requise:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>la pr\u00e9sence et la diffusion d&rsquo;hydrog\u00e8ne<\/span><\/li>\n<li><span>un mat\u00e9riau sensible<\/span><\/li>\n<li><span>stress<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Dans les\u00a0<\/span><strong><span>alliages de zirconium<\/span><\/strong><span>, la fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne est caus\u00e9e par l&rsquo;hydruration du zirconium.\u00a0Dans les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires, le terme \u00abfragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne\u00bb fait g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la fragilisation des alliages de zirconium provoqu\u00e9e par l&rsquo;hydruration du zirconium.<\/span><\/p>\n<p><span>R\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9ciale: US Department of Energy, Material Science. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.<\/span><\/p>\n<h3><span>Fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne des alliages de zirconium<\/span><\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/\"><strong><span>La gaine<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0emp\u00eache<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\"><span>\u00a0les produits de fission radioactifs<\/span><\/a><span>\u00a0de s&rsquo;\u00e9chapper de la matrice combustible dans le caloporteur du r\u00e9acteur et de le contaminer.\u00a0Il existe diverses<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/loss-of-tightness-of-fuel-cladding-fuel-reliability\/\"><span> causes profondes de panne de carburant<\/span><\/a><span>, qui ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es dans le pass\u00e9.\u00a0Aux premi\u00e8res dates d&rsquo;exploitation des REP et des REB, ces causes \u00e9taient principalement des d\u00e9fauts de fabrication ou des frottements.\u00a0Une des causes possibles est \u00e9galement:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Hydratation interne.\u00a0<\/span><\/strong><span>L&rsquo;inclusion par inadvertance de mat\u00e9riaux contenant de l&rsquo;hydrog\u00e8ne \u00e0 l&rsquo;int\u00e9rieur d&rsquo;une barre de combustible peut entra\u00eener une hydruration et donc une fragilisation de la gaine de combustible.\u00a0Les sources d&rsquo;hydrog\u00e8ne \u00e9taient principalement l&rsquo;humidit\u00e9 r\u00e9siduelle ou la contamination organique dans les pastilles\/barres de combustible.\u00a0Cette cause de d\u00e9faillance a \u00e9t\u00e9 pratiquement \u00e9limin\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 une fabrication am\u00e9lior\u00e9e.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Fissuration retard\u00e9e par les hydrures (DHC). <\/span><\/strong><span>La fissuration retard\u00e9e par les hydrures est l&rsquo;initiation et la propagation des fissures en fonction du temps \u00e0 travers la fracture des hydrures qui peuvent se former en avant de la pointe de la fissure.\u00a0Ce type de d\u00e9faillance peut \u00eatre initi\u00e9 par de longues fissures \u00e0 la surface ext\u00e9rieure du rev\u00eatement, qui peuvent se propager dans une direction axiale\/radiale.\u00a0Ce m\u00e9canisme de d\u00e9faillance peut potentiellement limiter le fonctionnement \u00e0 taux de combustion \u00e9lev\u00e9.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>L&rsquo;agent agressif \u00e0 cet \u00e9gard est l&rsquo;eau du circuit primaire, \u00e0 une temp\u00e9rature d&rsquo;environ 300\u00b0C. Celle-ci oxyde le zirconium selon la r\u00e9action:<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><strong><span>Zr + 2H<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>O\u2192ZrO<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span> + 2H<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>entra\u00eenant la formation d&rsquo;oxyde solide \u00e0 la surface du m\u00e9tal.<\/span><\/p>\n<p><span>Une partie de l&rsquo;hydrog\u00e8ne produit par la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/oxidation-of-zirconium-alloys\/\"><span>corrosion du zirconium<\/span><\/a><span>\u00a0dans l&rsquo;eau se combine avec le\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.periodic-table.org\/zirconium-periodic-table\/\"><span>zirconium<\/span><\/a><span>\u00a0pour former une phase s\u00e9par\u00e9e de plaquettes d&rsquo;hydrure de zirconium (ZrH1.5).\u00a0L&rsquo;hydrog\u00e8ne migre sous l&rsquo;effet du gradient thermique pour s&rsquo;accumuler dans les r\u00e9gions les moins chaudes, formant des\u00a0<\/span><strong><span>hydrures<\/span><\/strong><span>\u00a0susceptibles de\u00a0<\/span><strong><span>fragiliser<\/span><\/strong><span>\u00a0la gaine, lors du refroidissement du combustible.\u00a0Le m\u00e9tal se fragilise alors (la ductilit\u00e9 diminue) et se casse facilement.\u00a0Des fissures commencent \u00e0 se former dans les plaquettes d&rsquo;hydrure de zirconium et se propagent \u00e0 travers le m\u00e9tal.<\/span><\/p>\n<p><span>La fragilisation par l&rsquo;hydrog\u00e8ne est \u00e9galement d&rsquo;une tr\u00e8s grande importance pour\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/high-temperature-steam-oxidation-of-zirconium-alloys\/\"><span>l&rsquo;oxydation \u00e0 la vapeur \u00e0 haute temp\u00e9rature des alliages de zirconium<\/span><\/a><span>.<\/span><\/p>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span><div class=\"su-accordion su-u-trim\"><div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>References :<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">\u00a0<\/div><\/div><\/div><\/span><strong><span>Science des mat\u00e9riaux:<\/span><\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><span>D\u00e9partement am\u00e9ricain de l&rsquo;\u00e9nergie, science des mat\u00e9riaux.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>D\u00e9partement am\u00e9ricain de l&rsquo;\u00e9nergie, science des mat\u00e9riaux.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.<\/span><\/li>\n<li><span>William D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Science et g\u00e9nie des mat\u00e9riaux : une introduction 9e \u00e9dition, Wiley ;\u00a09 \u00e9dition (4 d\u00e9cembre 2013), ISBN-13\u00a0: 978-1118324578.<\/span><\/li>\n<li><span>En ligneEberhart, Mark (2003).\u00a0Pourquoi les choses se cassent\u00a0: Comprendre le monde par la mani\u00e8re dont il se d\u00e9compose.\u00a0Harmonie.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<\/span><\/li>\n<li><span>Gaskell, David R. (1995).\u00a0Introduction \u00e0 la thermodynamique des mat\u00e9riaux (4e \u00e9d.).\u00a0\u00c9ditions Taylor et Francis.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<\/span><\/li>\n<li><span>Gonzalez-Vi\u00f1as, W. &amp; Mancini, HL (2004).\u00a0Une introduction \u00e0 la science des mat\u00e9riaux.\u00a0Presse universitaire de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1<\/span><\/li>\n<li><span>Ashby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Mat\u00e9riaux: ing\u00e9nierie, science, traitement et conception (1\u00e8re \u00e9d.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<\/span><\/li>\n<li><span>JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au g\u00e9nie nucl\u00e9aire, 3e \u00e9d., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Voir au dessus:<\/span><\/h2>\n<p><span>Propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/\" class=\"su-button su-button-style-flat\" style=\"color:#606060;background-color:#ffffff;border-color:#cccccc;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px\" target=\"_self\"><span style=\"color:#606060;padding:7px 20px;font-size:16px;line-height:24px;border-color:#ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px;text-shadow:0px 0px 0px #000000;-moz-text-shadow:0px 0px 0px #000000;-webkit-text-shadow:0px 0px 0px #000000\"><img src=\"ic\u00f4ne : lien\" alt=\"\" style=\"width:24px;height:24px\" \/> <\/span><\/a><\/span><\/p><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>Nous esp\u00e9rons que cet article,\u00a0<\/span><strong><span>Fragilit\u00e9<\/span><\/strong><span>, vous aidera.\u00a0Si oui,\u00a0<\/span><strong><span>donnez-nous un like<\/span><\/strong><span>\u00a0dans la barre lat\u00e9rale.\u00a0L&rsquo;objectif principal de ce site Web est d&rsquo;aider le public \u00e0 apprendre des informations int\u00e9ressantes et importantes sur les mat\u00e9riaux et leurs propri\u00e9t\u00e9s.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nous esp\u00e9rons que cet article,\u00a0Fragilit\u00e9, vous aidera.\u00a0Si oui,\u00a0donnez-nous un like\u00a0dans la barre lat\u00e9rale.\u00a0L&rsquo;objectif principal de ce site Web est d&rsquo;aider le public \u00e0 apprendre des informations int\u00e9ressantes et importantes sur les mat\u00e9riaux et leurs propri\u00e9t\u00e9s.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce que la fragilit\u00e9 - D\u00e9finition | Propri\u00e9t\u00e9s mat\u00e9rielles<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"En science des mat\u00e9riaux, la fragilit\u00e9 est comprise comme le manque de ductilit\u00e9. 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