Étude de l’évolution de la microstructure des aciers C-Mn du circuit secondaire principal des réacteurs à eau pressurisée (REP)

Description de l ’offre

Le circuit secondaire des réacteurs à eau pressurisée (REP) assure le transport de l’eau entre le générateur de vapeur et la turbine génératrice d’électricité. Ce circuit est fabriqué en acier C-Mn microallié au Nb et V. Ces aciers doivent respecter un ensemble de critères définis dans des spécifications concernant leurs propriétés mécaniques, notamment celles de traction et de résilience.

La microstructure recherchée qui permet de satisfaire ces critères est ferrito-perlitique. Celle-ci est obtenue par un traitement thermique spécifique appliqué à l’issue de la mise en forme des composants. Il consiste en une réausténitisation suivi d’un refroidissement adapté à la géométrie de la pièce, éventuellement suivi d’un revenu. Cependant, les inhomogénéités chimiques héritées de la solidification et les paramètres de traitement thermique non optimisés peuvent conduire à la formation de micro-constituants aciculaires (ferrite aciculaire et bainite) qui peuvent augmenter la sensibilité du matériau à un phénomène de fragilisation au revenu réversible dégradant les propriétés mécaniques recherchées.

Le sujet de stage propose d’étudier le lien entre la composition chimique du matériau, les paramètres du traitement thermique et la formation de la microstructure des aciers C-Mn microalliés au Nb et V.

Le travail de stage consistera en :

1)   État de l’art sur la genèse des microstructures dans ces nuances

2)   Réalisation d’études expérimentales pour caractériser l’évolution de la microstructure (transformation de phase et évolution de la taille de grains austénitiques) au cours des traitements thermiques :

• a. Traitement thermique par dilatométrie
• b. Caractérisation des matériaux (mesures de la composition chimique et imagerie en microscopie optique et électronique)

3)   Analyse des résultats expérimentaux et vérification de l’adéquation des modèles existants permettant prédire les évolutions microstructurales