Vers une meilleure maîtrise du risque de rupture par fragilisation par l'hydrogène
Compte tenu des enjeux économiques, environnementaux et de sécurité, la tenue mécanique des pièces de structure reste un enjeu majeur. Malgré cela, dans de nombreux secteurs industriels sont relatés des problèmes de rupture différée notamment pour des éléments de fixation. Ces pièces en acier peuvent être sensibles aux phénomènes de fragilisation par l’hydrogène. La présente étude vise à identifier durant la phase de dégazage l’évolution des différents états d’hydrogène dans un acier martensitique trempé et d’évaluer leurs effets sur le comportement mécanique en traction simple.
Figure 1 : Illustration de l’état métallurgique à différentes échelles de l’alliage. (a) Identification de paquets de lattes de martensite observées selon l’orientation d’un même grain donnée. (b) Plusieurs orientations de lattes pour le grain G1 révélées par EBSD. (c) Détection de l’austénite résiduelle (g) aux interfaces entre lattes de martensite. (d) Illustration de la forte densité de dislocation intra-lattes et la présence de précipité équiaxes (SP) et bâtonnet (RF). Identification de la nature de précipités
(e) équiaxes Cr3C2 et Cr7C3 (f) bâtonnets M23C6.
Figure 2 : (a) Dispositif de spectroscopie de désorption thermique (TDS) au LaSIE. (b) Spectre de désorption d’hydrogène suivant une rampe de température de 230 K/min.
Figure 3 : évolutions des concentrations d’hydrogène en fonction du temps de dégazage: (a) concentration totale CH et (b)
les concentrations CL, CTr and CTir. (c) cinétique de désorption (vitesse) de l’hydrogène diffusible (CL, CTr).
Figure 4 : Courbes de traction pour différents temps de dégazage : (a) jusqu’à 24 heures. (b) après 24 heures.
Figure 5 : (a) évolution de la contrainte maximale avant rupture et de l’allongement à rupture A (%) en fonction du temps de désorption.
Figure 6 : (a) Rupture ductile observée dans les éprouvettes non charges. (b) rupture intergranulaire similaire à du quasi-clivage observée dans les éprouvettes dégazées pendant 15 min. (c) Quelques illustrations d’une rupture ductile associées à la décohésion d’inclusions et croissance de cavités.
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