Comportement en fatigue corrosion et corrosion sous contrainte d’aciers à gradient de
composition chimique conçus par fabrication additive.
Nadhem JALLOULI1, Olivier DEVOS1, Mohamed EL MAY2, Marie TOUZET3, Etienne COPIN4, Anis HOR5
1 University of Bordeaux, CNRS, Arts et Metiers Institute of Technology, Bordeaux INP, INRAE, I2M Bordeaux,
F-33400 Talence, France
2 Arts et Metiers Institute of Technology , University of Bordeaux, CNRS, , Bordeaux INP, INRAE, I2M
Bordeaux, F-33400 Talence, France
3 Bordeaux INP, University of Bordeaux, CNRS, Arts et Metiers Institute of Technology, INRAE, I2M Bordeaux,
F-33400 Talence, France
4 IMT Mines Albi, Institut Clément Ader (ICA, CNRS UMR 5312), 31400 Toulouse, France.
5 ISAE-SUPAERO, Institut Clément Ader (ICA, CNRS UMR 5312), 31400 Toulouse, France.
La fabrication additive (FA) utilisant des hautes énergies connaît, depuis plusieurs années, un essor
important. En effet, elle permet de concevoir des pièces en métal originales, aux propriétés optimisées
et non réalisables par les procédés conventionnels. Son originalité réside aussi dans la possibilité de
réaliser des nouveaux alliages à gradients de propriétés pour lesquels de nombreux verrous
scientifiques et technologiques subsistent et nécessitent un effort de recherche souvent
pluridisciplinaire. Dans ce contexte, ce travail est orienté sur l’étude en corrosion, corrosion sous
contrainte et fatigue corrosion des assemblages fabriqués par DED-arc avec un gradient de
composition chimique entre un acier martensitique Fe-9Cr-1Mo et un acier inoxydable austénitique
316L. Outre l’utilisation de techniques électrochimiques globales classiques permettant de caractériser
la sensibilité à la corrosion, notamment pour les matériaux conçus par FA (1,2), le couplage galvanique
dans la zone à gradient nécessitera l’utilisation des techniques électrochimiques locales : SECM
(Scanning Electrochemical microscopy) ou LEIS (Localized Electrochemical Impedance Spectroscopy)
pour caractériser à une échelle locale le comportement électrochimique hétérogène de l’assemblage
(3).
Pour étudier le comportement en corrosion sous contrainte de la zone assemblée, des éprouvettes de
traction seront fabriquées dans la zone se situant autour du gradient de concentration chimique. Des
mesures de déformation par corrélation d’image permettront de caractériser l’impact des
hétérogénéités microstructurales sur l’hétérogénéité de déformation de l’assemblage et sur la
localisation de l’endommagement par corrosion sous contrainte. Enfin, des essais de fatigue-corrosion
sur les microstructures à gradient permettront d’identifier les mécanismes d’amorçage et de
propagation de fissures (4-6) et de les comparer à ceux qui peuvent être observés sur les matériaux de
base.
(1) A. Racot, I. Aubert, M. Touzet, S. Thiebaut, M. Demesy, Corros. Sci. , Vol 197,2022, 110036,
⟨10.1016/j.corsci.2021.110036⟩.
(2) H. Rodrigues Nascimento, doctorat de l’Université de Bordeaux, Effet de la déformation sur la sensibilité à la
corrosion de l’acier inoxydable AISI 316L élaboré par dépôt de fil, soutenue le 20 mai 2025.
(3) D. Sidane, E. Bousquet, O. Devos, M. Puiggali, M. Touzet, et al. Journal of electroanalytical chemistry and
interfacial electrochemistry, 2015, 737, pp.206-211. ⟨10.1016/j.jelechem.2014.06.025⟩.
(4) X. Majnoni d'Intignano, Fatigue-corrosion de l’alliage 316L issu de fabrication additive, Thèse de doctorat
Mécanique-matériaux Paris, HESAM 2024.
(5) Mohamed EL MAY et al. Effect of Corrosion on the High Cycle Fatigue Strength of Martensitic Stainless Steel X12CrNiMoV12-3, International Journal of Fatigue, 47:330–339, 2013
(6) C. Rousseau, M. El May, N. Saintier, A. Oudriss, X. Feaugas, L. Menut-Tournadre, S. Knittel, Corros. Sci.,Vol 227, 2024, 111769, ⟨10.1016/j.corsci.2023.111769⟩.
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