Aspects métallurgiques et micromécaniques des dégradations engendrées par une mesure en impact-glissement dans un couple 304L/304L

Résumé
Dans les réacteurs à eau pressurisée, l'écoulement du fluide primaire au travers de grappes de contrôle induit des vibrations qui engendrent une usure des crayons et de leur système de guidage. Des essais d'usure en impact-glissement ont été réalisés sur des gaines en acier inoxydable (304L). Ayant fixé les paramètres physiques des essais, on analyse le comportement du matériau pour différentes durées d'usure. Les observations morphologiques (pesée, microscopie électronique à balayage et profilométrie), permettent d'attester une dégradation sensible du matériau on constate également une oxydation importante des surfaces usées. D'autres parts, par comparaison avec l'état initial du matériau, des analyses microstructurales et micromécaniques montrent l'impact de l'usure sur l'acier (dosage de phases cristallographiques, écrouissage et contraintes résiduelles). La dynamique d'essai imposée affecte très rapidement le matériau : apparition de martensite d'écrouissage, modification de l'équilibre interne des contraintes résiduelles. Toutefois, ces observations ne semblent pas être liées à la durée des essais, les analyses effectuées sont semblables quelle que soit la profondeur des dégradations provoquées par l'usure. Le mécanisme principal de dégradation semble alors être l'usure par oxydation.