Étude expérimentale des micro-mécanismes d'endommagement et de rupture des zircaloy hydrurés

Résumé
Afin de mieux comprendre les mécanismes d'endommagement et de rupture des Zircaloy, des essais de traction sur anneaux ont été réalisés in-situ sous MEB sur des éprouvettes de tube de gainage de combustible, contenant environ 150 ppm d'hydrogène et avec différentes orientations d'hydrures : de circonférentielle à radiale. Ces essais ont mis en évidence deux modes de rupture selon l'orientation des hydrures. Les éprouvettes avec hydrures radiaux (perpendiculaires à la sollicitation) rompent brutalement par propagation d'une fissure suivant un chemin d'hydrures radiaux alignés. Les niveaux de déformation au voisinage de la fissure, estimés par des techniques de micro-électrolithographie associées à celle d'analyse par corrélation d'images, sont très faibles, de l'ordre du %. En revanche, dans celles avec hydrures circonférentiels (suivant l'axe de sollicitation), les effets de structure prédominent : des bandes de cisaillement macroscopique apparaissent, dans lesquelles la déformation se localise. En dehors de ces zones de localisation intense, la déformation reste inférieure à 10% et très peu d'endommagement par germination de cavités ou fissuration d'hydrures a été observé. Les hétérogénéités du champ local de déformation, corrélées à la présence des hydrures, semblent établir l'influence de ceux-ci sur le mode de déformation local, mais ces observations nécessitent d'être confirmées.