Développement d’une approche d’équivalence en termes de fragilisation par l’hydrogène entre hydrogène gazeux et électrochimique pour des aciers perlito-ferritiques
Scott Coop-Phane1,2, C. Juillet1,2, A. Oudriss1, L. Briottet2, X. Feaugas1
1 La Rochelle Université, LaSIE UMR 7356, Avenue Michel Crépeau, 17042 La Rochelle
2 Université Grenoble Alpes, CEA, LITEN, DTCH, LCA, F-38000 Grenoble, France.
Le projet PEPR-HYperStock vise à la fois à soutenir la recherche autour du domaine de l’hydrogène (H2) décarboné en tant que vecteur énergétique pour les usages de demain, et à consolider les compétences des équipes de recherche nationales engagées sur les thématiques relatives à l’hydrogène. Un des axes de recherche identifié dans la partie durabilité des matériaux sous H2 du projet HYperStock est l’étude de la sensibilité des métaux et alliages métalliques à la fragilisation par l’hydrogène (FPH). Cette étude, qui sera réalisée en collaboration avec les partenaires de ce projet dont le CIRIMAT, l’IFPEN et le LGF, s’inscrit dans cet axe et concerne plus précisément le lien entre mécanismes de fragilisation sous hydrogène gazeux et ceux sous hydrogène électrochimique (chargement cathodique) en vue de mettre en place une démarche de qualification de structures métalliques destinées pour le transport et le stockage de H2. En effet, la caractérisation des matériaux sous pression d’hydrogène nécessite l'utilisation de moyens expérimentaux spécifiques coûteux et peu nombreux. Étudier les équivalences possibles en termes d'endommagement sous hydrogène pourrait permettre de transposer les résultats obtenus sous chargement cathodique au comportement sous gaz. Cependant, les conditions d'absorption de H en surface des alliages sont fondamentalement différentes entre ces deux milieux. Des différences de comportement et de mécanismes ont été relevées et traduisent des différences en termes de fugacité équivalente et de conditions d’absorption d’hydrogène entre les deux milieux. En particulier, la présence d’oxyde natif a un rôle important sur les mécanismes d’absorption d’hydrogène gazeux et un rôle négligeable sous chargement cathodique. Il est donc proposé d’étudier les possibilités d’établir des équivalences de comportement et d’endommagement entre hydrogène gazeux et électrochimique sur des aciers perlito-ferritiques utilisés pour le stockage et le transport de H2. Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre de France 2030 portant la référence ANR-22-PEHY-0004.
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