Conséquence de la transformation de phase et de la vitesse de refroidissement sur le comportement mécanique du zirconium grade 702 traité β

Résumé
Au cours des opérations de soudage des tôles de zirconium, l'élévation de température conduit à l'apparition d'un gradient microstructural dans la structure soudée, entraînant un gradient de caractéristiques mécaniques. Pour une vitesse de refroidissement de l'ordre de 15°C/s, la transformation allotropique β→α est de type bainitique avec comme particularité l'apparition d'un seul type parmi les douze possibles de germe α par joint de grain β, d'où l'obtention d'une structure constituée de lattes α parallèles entre elles et de même orientation cristallographique, appelée colonie. La croissance des lattes s'accompagne, au niveau de l'interface, de mécanismes de diffusion des éléments d'addition dans le sens α→β pour les éléments bétagènes (fer, chrome, nickel) et dans le sens inverse pour les éléments alphagènes (oxygène, étain) entraînant une hétérogénéité de répartition de ces éléments. Cette hétérogénéité a pour conséquence l'existence d'une bande de faibles caractéristiques mécaniques localisée le long des joints de lattes, entraînant aussi bien sous sollicitation monotone qu'en fatigue olygocyclique, une localisation du glissement cristallin se traduisant par une forte hétérogénéité de déformation, qui induit à son tour une localisation de l'endommagement et une rupture prématurée du matériau.