La corrosion sous contrainte (CSC) est un phénomène se traduisant par la fissuration d’un matériau sous l’effet conjoint de sa microstructure, d’un environnement corrosif et d’un état de contrainte. Des fissures de CSC ont été détectées sur des tubes de générateur de vapeur (GV) d’un réacteur nucléaire à eau sous pression pour la première fois en France en 1986, au contact du milieu secondaire, circuit où l’eau sous forme de vapeur fait tourner les turbines.
La CSC secondaire peut se produire dans de nombreuses conditions physico-chimiques (pH, potentiel électrochimique) et la présence de certaines espèces chimiques peut la faire apparaitre, l’accélérer ou la réduire. Différents modèles ont été développés, notamment à EDF mais ils sont peu flexibles.
L’objectif est de proposer un modèle phénoménologique de prévision de la CSC basé sur des paramètres physico-chimiques, qui s’appuie sur un modèle développé du côté primaire des réacteurs à eau sous pression (REP). Ce modèle simulera l’intégralité du scénario de fissuration (incubation par l’oxydation intergranulaire, amorçage d’une fissure et propagation de la fissure). Le travail se concentrera tout d’abord sur les phases d’incubation et d’amorçage avec l’identification de paramètres adaptés au côté secondaire des REP.
Afin d’évaluer la pertinence d’un modèle basé sur des paramètres physico-chimiques, indépendamment de la composition chimique du milieu, des essais d’oxydation et de CSC ont été réalisés sur des alliages base nickel (alliages 600) ayant subi des traitements thermiques différents et ayant donc des microstructures différentes. Dans un premier temps, les profondeurs d’oxydation intergranulaire et de fissures de CSC obtenues après exposition dans des milieux de compositions différentes mais présentant les mêmes pH, potentiel électrochimique et conductivité ont été étudiées. Dans un second temps, la limite d’un modèle basé sur des paramètres physico-chimiques sera également évaluée, notamment par des essais avec ou sans la présence d’espèces pouvant avoir un effet intrinsèque. L’effet de la conductivité ionique du milieu et du pH sur la réponse en oxydation et en CSC a également été investiguée.
Le modèle produit prendra en compte les paramètres physico-chimiques du milieu, mais également des paramètres matériaux, tels que la couverture en carbures de chrome intergranulaires ou le taux de chrome dans le joint de grains.
Corrosions sous contrainte; Milieu secondaire REP; alliage 600