43^e Colloque de Métallurgie de l'INSTN
Matériaux pour le nucléaire : les enjeux des prochaines décennies

J. Phys. IV France 11 (2001) Pr1-129-Pr1-140
DOI: 10.1051/jp4:2001113

Influence d'une couche de zircone sur le comportement mécanique des gaines et tubes guides en zircaloy-4

L. Bérat-Robert¹, J. Pelchat², R. Limon¹, R. Maury², J. Pele², C. Cappelaere¹, C. Prioul³, P. Bouffioux⁴ and J. Diz<sup>5

1</sup>  Commissariat à l'Énergie Atomique, Saclay, DRN/DMT/SEMI, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
²  Commissariat à l'Énergie Atomique, Saclay, DTA/DECM/SRMA, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
³  Laboratoire de Mécanique des Sols, Structures et Matériaux, École Centrale de Paris, 92295 Châtenay-Malabry Cedex, France
⁴  Électricité de France, Pôle Industrie, Division R&D, Département EM, Les Renardières, 77818 Moret-sur-Loing, France
⁵  FRAMATOME, Direction Conception et Ventes, 10 rue Juliette Récamier, 69456 Lyon Cedex 06, France

Résumé
Afin d'étudier les effets d'une couche de zircone sur le comportement mécanique des gaines et tubes guides en Zircaloy-4, différents essais ont été effectués sous sollicitations uni-axées et bi-axées en écrouissage et fluage. Ils ont été réalisés sur des tubes non irradiés en Zircaloy-4 recristallisé, oxydés sous CO2. Les épaisseurs de zircone considérées sont les suivantes : 1,5 et 10 µm sur chacune des faces.
Cette étude a montré que l'influence de la couche de zircone varie suivant le type de sollicitation appliquée. Dans le cas d'une sollicitation uni-axée, la zircone a un effet bénéfique sur la résistance mécanique du tube, et réduit ses déformations de fluage. Cependant, en pression interne, la zircone ne participe pas ou participe peu à la résistance du tube. Ainsi les déformations de fluage des tubes oxydés sont équivalentes ou légèrement supérieures à celles des tubes non oxydés. Une caractérisation locale des couches d'oxyde après essai mécanique par microscopie électronique à balayage a montré que la déformation du tube était étroitement liée à la fissuration de la couche d'oxyde.

© EDP Sciences 2001