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Dissertations / Theses on the topic 'Fragilisation'
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Fayolle, Bruno. "Fragilisation du polypropylène induite par oxydation." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2001. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004023.
Full textAbstract:
Nous avons étudié le vieillissement thermooxydant de films de polypropylène isotactique (iPP) dans l'intervalle de température 70-150°C par des méthodes classiques (spectrométrie IR, essai de traction) et moins courantes (mesure de masse molaire), voire relativement nouvelles (travail essentiel de rupture EWF). Il apparaît que le polymère, initialement fortement ductile, adopte un comportement fragile (en traction) alors que le phénomène d'oxydation est encore indétectable par IR. Cette fragilisation, correspondant à une localisation de la déformation plastique, apparaît comme une conséquence d'un processus de coupure de chaîne de type aléatoire : la transition ductile-fragile se manifeste lorsque la masse molaire en poids atteint une valeur critique M'C=200 kg/mol, ce qui est compatible avec les données disponibles sur des échantillons vierges de masse molaire variable. Ce résultat est donc difficile à concilier avec les théories, courantes dans la littérature, selon lesquelles la fragilisation serait attribuable à la formation de défauts induits par oxydation hétérogène à petite échelle. L'analyse approfondie des résultats suggère au contraire que l'oxydation est homogène (dans la phase amorphe) et affecte la connectivité interlamellaire dont on connaît le rôle crucial dans le processus de déformation plastique. Partant de ce constat, nous avons élaboré un modèle cinétique rendant compte de l'évolution de la structure, en particulier de la masse molaire, dans lequel un couplage réaction-diffusion permet de prédire la distribution des produits d'oxydation à tout instant. Nous avons utilisé ce modèle pour prédire la durée de vie, le critère de fin de vie étant la fragilisation, soit M=M'C. La confrontation avec l'expérience (allure des courbes cinétiques, valeur des durées de vie, profil de distribution des produits d'oxydation dans l'épaisseur) démontre les capacités prédictives du modèle dont la caractéristique principale est qu'il ne comporte pas de paramètre empirique.
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Forestier, Isabelle. "La fragilisation de la propriété immobilière." Phd thesis, Toulon, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00500302/fr/.
Full textAbstract:
L'évolution des textes a engendré une fragilisation de la propriété privée immobilière. Il convient de scinder cette recherche en deux parties. La première partie aborde l'intérêt privé et la seconde partie concerne l'intérêt général. Ainsi, il convient tout d'abord d'évoquer l'histoire de la propriété privée afin de comprendre la place réservée à ce droit après sa reconnaissance. Cette étude s'avère indispensable afin de saisir très précisément les raisons qui ont engendré une fragilisation. La multiplication des textes favorables aux personnes en difficultés a vu apparaître un nouvel intérêt qualifié d'intérêt social. Ce nouvel intérêt a entraîné un devoir de justice sociale du propriétaire. Parallèlement, la multiplication de l'utilisation du terme intérêt général a lui aussi engendré une fragilisation. Ainsi, l'étude du droit de l'urbanisme et du droit de l'environnement apparaît essentielle. Ces différentes notions tendent à réduire les pouvoirs du propriétaire. Cette maîtrise des sols est particulièrement étendue puisque le propriétaire participe à la préservation des paysages. Cette protection environnementale favorise le tourisme. Ce dernier domaine engendre aussi une fragilisation de la propriété privée immobilièreThe evolution of the texts of laws engendred an embrittlement of the real estate private property. It is advisable to split this research into two parts. The first part approaches the private interest and the second part concerns the general interest. So, it is advisable to evoke first of all the history of the private property to understand the place reserved for the private property after its recognition. This study turns out indispensable to seize very exactly the reasons which engendred at present an embrittlement. The reproduction of texts favorable to the persons in difficulties saw appearing time, the reproduction of the use of the term general interest engendred her an embrittlement. So, the study of the law of the town planning and of the law of the environment seems essential. The capacities of these notions tend to reduce the powers of the owner. This control of grounds is particularly wide because the owner participates in the conversation of the envionmental landscapes. This environmental protection facilates the tourism. This last domain also engenders an embrittlement of the real estate private property
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Rigual, Sucre Yobiris. "Fragilisation par l'hydrogène d'aciers inoxydables austénitiques alliés à l'azote." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-11-12.pdf.
Full textAbstract:
La recherche d'aciers toujours plus performants a incité le développement d'aciers inoxydables alliés a l'azote. Deux nuances sont considérées dans cette étude : des polycristaux FeCrMn alliés au nickel ou à l'azote et des monocristaux FeCrNi avec ou sans azote. Les propriétés mécaniques de ces aciers peuvent se dégrader quand ils sont exposés simultanément à une sollicitation mécanique et à un environnement hydrogéné (Fragilisation par l'Hydrogène). L'étude de ce phénomène constitue l'objet principal de ce travail. Le rôle de l'azote comme élément d'alliage et l'endommagement produit par l'hydrogène en surface et en volume sont étudiés. L'azote favorise la diffusion de l'hydrogène dans le cristal. La profondeur de la zone affectée par l'hydrogène est de 30 [mu]m et 25 [mu]m pour les monocristaux FeCrNi avec et sans azote respectivement, tout autre paramètre experimental étant égal par ailleurs. L'hydrogène produit une augmentation de la dureté intrinsèque du matériau et de la variation de la dureté avec la charge en raison de la transformation de la phase austénitique [gamma] et/ou des contraintes résiduelles qu'il induit (pression hydrostatique de l'ordre de 3,4 GPa). Des transformations et précipitions de nouvelles phases de type hydrure [gamma]H, austénite dilatée [gamma]E et martensites [epsilon] et [alpha]' ont été observées lors de l'addition d'hydrogène. La cinétique et la réversibilité dépendent de la composition chimique : l'azote stabilise la phase [gamma] , retarde la formation de la phase [epsilon] mais la stabilise une fois formée. La ductilité au cours d'essais de traction est réduite par l'addition d'hydrogène. Pour les polycristaux FeCrMn, ce phénomène est d'autant plus important que : l'azote est présent, la taille de grain est plus faible et/ou le matériau [. . . ]
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Rigual, Sucre Yobiris Vogt Jean-Bernard Iost Alain. "Fragilisation par l'hydrogène d'aciers inoxydables austénitiques alliés à l'azote." [S.l.] : [s.n.], 2001. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2001-11-12.pdf.
Full text
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Millet, Céline. "Les applications des fluides supercritiques en microélectronique : Retrait de la résine photosensible et nettoyage de matériaux de très faible permittivité." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20187.
Full text
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Montoya, Frédéric. "Étude par simulation numérique de la fragilisation des verres métalliques." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL155N.
Full textAbstract:
Les verres métalliques sont intrinsèquement le siège de transformations structurales très importantes qui constituent l'une des raisons fondamentales de leur fragilisation; ce qui freine leur utilisation industrielle. Afin de comprendre ces effets, l'objectif principal de cette étude est de décrire les structures atomiques et leurs évolutions par des mécanismes clairs et maitrisables. Nous proposons d'abord un modèle bidimensionnel d'amorphisation fondé sur des transformations topologiques subies par une structure de référence. Ensuite, nous traitons le cas plus réaliste d'un modèle tridimensionnel de l'alliage ni#8#1b#1#9. Ce modèle permet de souligner les paramètres influant sur les phénomènes de relaxation structurale. Nous attribuons la fragilité d'origine expérimentale aux fluctuations de composition chimique dont l'effet revient à appliquer la structure du verre sur celle du cristal le plus proche. Il en résulte une perte de volume libre qui met le réseau amorphe en tension et, par conséquent, est favorable à la propagation de fissures. Pour les compositions étudiées ici, cet effet parait inévitable. Ces simulations utilisent une méthode originale d'optimisation numérique d'usage général. Cet algorithme est particulièrement adapté au parallélisme; une implantation performante sur réseau de stations de travail est décrite dans cette étude. Il est applicable sans difficulté de principe à de nombreux problèmes d'optimisation: problèmes de placement, gestion boursière, commande optimale et bien sur à d'autres types de simulations atomiques en science des matériaux (cristallisation, transitions ordre-désordre, transformation martensitique, etc. )
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Ye, Changqing. "Fragilisation de l’acier martensitique T91 par l’eutectique liquide Plomb-Bismuth." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10059/document.
Full textAbstract:
Les aciers martensitiques Fe9Cr1MoNbV (acier T91) sont des bons candidats pour les composants des réacteurs nucléaires de Génération IV ou pour les réacteurs hybrides. Ces technologies employant des métaux liquides, la fragilisation par métal liquide est un problème pour l’intégrité des structures. Ce travail de thèse est une contribution à l’étude de la sensibilité de l’acier T91 en présence de l’eutectique Pb-Bi (LBE). L’approche, fortement expérimentale, a pour but de déterminer qualitativement et quantitativement les paramètres les plus pertinents pour déclencher la fragilisation. Une unité de purification de l’eutectique Pb-Bi a été conçue et construite au laboratoire pour retirer l’oxygène de l’eutectique Pb-Bi. Des essais mécaniques de type Small Punch Test, flexion 3 points et traction monotone ont pu être réalisés dans l’eutectique à faible teneur en oxygène dans une cellule d’essais à atmosphère contrôlée. L’acier T91, après avoir reçu son traitement thermique standard, s’est montré très sensible à la fragilisation par l’eutectique Pb-Bi à 300°C quand la vitesse de chargement était très faible aussi bien dans l’eutectique saturé ou appauvri en oxygène. Il s’avère que la vitesse de sollicitation est le facteur clé et la teneur en oxygène un facteur accélérateur de la fragilisation. Le mécanisme de fragilisation par l’eutectique Pb-Bi repose sur une diminution de l’énergie de surface et une diminution des forces de cohésions suite à l’adsorption des atomes Pb et Bi en fond de fissure. Une vitesse de déformation lente favorise la séquence oxydation-rupture du film d’oxyde qui se produit périodiquement au cours de la déformationMartensitic T91 steel is designated to constitute structural material for both Generation IV nuclear reactors and the high temperature components of future accelerator driven system (ADS) which employ liquid metals. The liquid LBE embrittlement of is one of the critical issues for the compatibility between the structural material T91 steel and the liquid metal. This thesis research has estimated the embrittlement sensitivity of T91 steel in liquid LBE qualitatively and quantitatively. A specific unit of LBE purification has been manufactured to remove oxygen from LBE. Special setup of Small Punch Test, three-point bending test and tensile test, have been developed in the laboratory to perform mechanical tests in low oxygen LBE inside an environmentally controlled atmosphere cell. T91 steel is a ductile material even when stressed in LBE but there exists a set of conditions which results in ductile to brittle transition. T91 steel has appeared very sensitive to liquid LBE embrittlement at 300°C when it very slowly loaded as well in oxygen saturated LBE as in low oxygen LBE even in the standard heat treatment. In addition, low oxygen content in LBE accelerates this brittle damage. Surface defects play a role when their size is of the order of a few grain sizes. The fracture toughness for T91 steel in liquid LBE can be just half of that in air. The mechanism of liquid LBE embrittlement of T91 is based on the reduction of both the values of interatomic bonds cohesive strength and of surface energy. Straining very slowly the material is supposed to favour oxidation-oxide film rupture sequences which allows real adsorption at crack tip and then propagation of brittle crack
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Ye, Changqing. "Fragilisation de l’acier martensitique T91 par l’eutectique liquide Plomb-Bismuth." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10059.
Full textAbstract:
Les aciers martensitiques Fe9Cr1MoNbV (acier T91) sont des bons candidats pour les composants des réacteurs nucléaires de Génération IV ou pour les réacteurs hybrides. Ces technologies employant des métaux liquides, la fragilisation par métal liquide est un problème pour l’intégrité des structures. Ce travail de thèse est une contribution à l’étude de la sensibilité de l’acier T91 en présence de l’eutectique Pb-Bi (LBE). L’approche, fortement expérimentale, a pour but de déterminer qualitativement et quantitativement les paramètres les plus pertinents pour déclencher la fragilisation. Une unité de purification de l’eutectique Pb-Bi a été conçue et construite au laboratoire pour retirer l’oxygène de l’eutectique Pb-Bi. Des essais mécaniques de type Small Punch Test, flexion 3 points et traction monotone ont pu être réalisés dans l’eutectique à faible teneur en oxygène dans une cellule d’essais à atmosphère contrôlée. L’acier T91, après avoir reçu son traitement thermique standard, s’est montré très sensible à la fragilisation par l’eutectique Pb-Bi à 300°C quand la vitesse de chargement était très faible aussi bien dans l’eutectique saturé ou appauvri en oxygène. Il s’avère que la vitesse de sollicitation est le facteur clé et la teneur en oxygène un facteur accélérateur de la fragilisation. Le mécanisme de fragilisation par l’eutectique Pb-Bi repose sur une diminution de l’énergie de surface et une diminution des forces de cohésions suite à l’adsorption des atomes Pb et Bi en fond de fissure. Une vitesse de déformation lente favorise la séquence oxydation-rupture du film d’oxyde qui se produit périodiquement au cours de la déformationMartensitic T91 steel is designated to constitute structural material for both Generation IV nuclear reactors and the high temperature components of future accelerator driven system (ADS) which employ liquid metals. The liquid LBE embrittlement of is one of the critical issues for the compatibility between the structural material T91 steel and the liquid metal. This thesis research has estimated the embrittlement sensitivity of T91 steel in liquid LBE qualitatively and quantitatively. A specific unit of LBE purification has been manufactured to remove oxygen from LBE. Special setup of Small Punch Test, three-point bending test and tensile test, have been developed in the laboratory to perform mechanical tests in low oxygen LBE inside an environmentally controlled atmosphere cell. T91 steel is a ductile material even when stressed in LBE but there exists a set of conditions which results in ductile to brittle transition. T91 steel has appeared very sensitive to liquid LBE embrittlement at 300°C when it very slowly loaded as well in oxygen saturated LBE as in low oxygen LBE even in the standard heat treatment. In addition, low oxygen content in LBE accelerates this brittle damage. Surface defects play a role when their size is of the order of a few grain sizes. The fracture toughness for T91 steel in liquid LBE can be just half of that in air. The mechanism of liquid LBE embrittlement of T91 is based on the reduction of both the values of interatomic bonds cohesive strength and of surface energy. Straining very slowly the material is supposed to favour oxidation-oxide film rupture sequences which allows real adsorption at crack tip and then propagation of brittle crack
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Ezequiel, Alvarado Marco Alejandro. "Mécanismes de fragilisation d'alliages Cu-Zn par l'eutectique Ga-In." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILR005.
Full textAbstract:
Ce travail présente l'étude de la sensibilité à la fragilisation par les métaux liquides (FML) à température ambiante de laitons alpha contenant différents taux de zinc par l'eutectique liquide In-Ga (EGaIn). Le liquide EGaIn mouille le cuivre pur de manière partielle avec un angle de contact relativement faible de 49 ± 5 °. Cet angle est plus faible pour les laitons alpha et décroit avec le pourcentage en zinc. Il est de 36 ± 5 ° pour le laiton Cu-30%Zn. De plus, l'intermétallique CuGa2 se forme dès le contact avec le liquide EGaIn avec le cuivre et les laitons alpha, indépendamment de la teneur en zinc. Les essais de flexion 3 points montrent que la sensibilité à la FML par l'EGaIn augmente pour des vitesses de déformation élevées, des taux de zinc plus élévés et des duretés plus importantes. Dans les cas de FML, le liquide EGaIn n'affecte pas la phase d'initiation de la fissure mais seulement la propagation de la fissuration. En effet, les faciès de rupture présentent toujours une initiation ductile de la fissure puis une rupture fragile. L'intermétallique CuGa2 empêche l'initiation d'une rupture fragile en limitant le contact entre le métal liquide et le laiton dans les premières phases de l'essai mécanique. Puis l'intermétallique se fissure et ainsi, le liquide EGaIn rentre en contact avec le laiton rendant possible la FML à condition de déformations plastiques suffisamment importantes du laiton. A cause de l'initiation d'une rupture ductile, le laiton Cu-30%Zn ne présente pas de sensibilité à la FML lorsque il est testé par le small punch test (SPT) standard. Cependant l'utilisation d'échantillons de SPT pré-entaillés permet l'observation pour ce laiton de la FML en contact avec l'EGaIn liquide. De plus, du fait de l'initiation d'une rupture ductile, il est impossible à partir des résultats des essais de SPT et de flexion de déterminer une ténacité en présence de métal liquide. C'est pourquoi, des micro-essais de flexion avec observations in-situ et présence d'une couche fine protectrice de W ont été mis en oeuvre. Ils ont permis de déterminer en présence d'EGaIn liquide une ténacité de 1,57 ± 0.08 MPa m1/2 pour le laiton Cu-30%ZnThis work presents a study of the liquid metal embrittlement (LME) phenomenon at room temperature on alpha brasses with different Zn content in contact with the liquid eutectic Ga-In (EGaIn). The liquid EGaIn wets pure Cu partially with a relatively low contact angle of 49 ± 5 °, which is lower for the alpha brasses and decreases with the Zn content alloy down to 36 ± 5 ° for the Cu-30%Zn alloy. Moreover, the CuGa2 intermetallic forms whenever the liquid EGaIn is in contact with Cu and the alpha brasses, independently of the Zn content. Testing with the 3-point bending test showed that the LME sensitivity by the EGaIn increases at higher strain rates, higher Zn content, and higher hardness. Whenever there is LME, the liquid EGaIn does not affect the fracture initiation but the fracture propagation; hence the samples systematically presented a ductile fracture initiation followed by a brittle intergranular fracture propagation. The CuGa2 intermetallic impedes the brittle fracture initiation by blocking the contact between the EGaIn and the alpha brasses from the early stages of the test. Later, when the intermetallic breaks, the liquid EGaIn comes into contact with the alpha brass making the LME possible if the brass is under sufficient plastic deformation. Due to the ductile fracture initiation, the Cu-30%Zn alloy does not present LME when tested using the standard Small Punch Test (SPT). In contrast, using pre-notched SPT samples enables the observation of this alloy's embrittlement in contact with the liquid EGaIn. Furthermore, due to the ductile fracture initiation, it is impossible to use the bending tests or the SPT to measure the fracture toughness related to the LME phenomenon. In contrast, in-situ micro-bending tests with a W protective layer were suitable for the fracture toughness measurement of Cu-30%Zn in contact with the EGaIn; for instance, a fracture toughness value of 1.57 ± 0.08 MPa m1/2 was measured with the double clamped beam test
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Paris, François. "Fragilisation d'un alliage à base de nickel par le gaz hydrogène /." [S.l.] : [s.n.], 1991. http://library.epfl.ch/theses/?nr=874.
Full text
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Colombeau, Julien. "Fragilisation du cuivre par le mercure liquide : étude expérimentale et numérique." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0026/document.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de produire une avancée dans la compréhension du phénomène de fragilisation par les métaux liquide (FML), en nous appuyant sur l'étude expérimentale et numérique du couple cuivre/mercure. La fragilisation du cuivre pur OFHC (Oxygen Free High Conductivity) par le mercure liquide est mise en évidence et quantifiée par des mesures de ténacité. En outre, un procédé d'ingénierie des joints de grains est appliqué afin d'augmenter de façon importante la proportion de joints de grains spéciaux Σ3 dans le cuivre. Des essais de FML sont alors réalisés et permettent d'établir le rôle de ces joints de grains dans la fragilisation du cuivre par le mercure liquide. En parallèle, des modélisations de joints de grains spéciaux Σ3 et Σ5 sont réalisées par calcul basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Ces modélisations permettent à la fois de mettre en évidence une réduction des propriétés mécaniques de ces joints de grains en présence d'atomes de mercure, ainsi que de comprendre l'immunité des joints Σ3 observée expérimentalement. Cependant, ces modélisations ne permettent pas de rendre compte quantitativement des observations expérimentales. Pour améliorer cette description atomique de la FML, une contribution non locale est ajoutée, via l'utilisation d'un modèle de zone cohésive nourri par calcul DFT. Il est montré que le confinement du métal liquide en extrême pointe de fissure engendre une force normale aux parois de la fissure (l'origine physique de cette force est discutée), et que l'introduction de cette nouvelle composante permet de rendre compte des observations expérimentales de façon beaucoup plus quantitative. Ce dernier modèle est appuyé par la réalisation d'expériences de FML sous pression hydrostatiqueThe aim of this thesis is to make an advance in the liquid metal embrittlement (LME) understanding, based on the experimental and numerical studies of the copper/mercury system. OFHC (Oxygen Free High Conductivity) copper embrittlement by liquid mercury is studied and quantified by toughness measures. Moreover, grain boundary engineering (GBE) is implemented in order to increase the proportion of special Σ3 grain boundaries. LME tests are performed and allow to establish the particular behaviour of the Σ3 grain boundaries in the copper embrittlement by liquid mercury. At the same time, modelling of special Σ3 and Σ5 grain boundaries based on density functional theory are performed. This allows to show the weakening of mechanical properties of both grain boundaries containing mercury atoms, and also to understand the immunity of Σ3 grain boundaries as observed experimentally. However, experimental observations can not been qualitatively explained by these modelling. In order to improve this description, a non-local contribution is introduced by means of a cohesive zone model. It is shown that the confinement of the liquid metal at the very crack tip produces a force normal to the surface of the solid (the origin of this force is discussed), and that the consideration of this force allows to describe more accurately experimental results. This model is supported by LME experiments under hydrostatic pressure
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Maïza, Sofiane. "Fragilisation mécanique du polyamide 11 en condition d'hydrolyse : mécanisme et modélisation." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2017. http://www.theses.fr/2017ESMA0026/document.
Full textAbstract:
Le polyamide 11 (PA11) est soumis à des conditions particulières d’utilisation (contraintes mécaniques, température élevée en présence d’eau) au cours desquelles ses caractéristiques mécaniques et physico-chimiques peuvent être altérées. Notamment l’hydrolyse peut générer une fragilisation du matériau par coupure des chaines macromoléculaires. On peut trouver dans la littérature des rapprochements entre propriétés macroscopiques et propriétés microstructurales afin de caractériser la transition ductile-fragile du polyamide. Mais peu d’attention a été portée jusqu’à présent sur la modélisation du comportement mécanique évoluant avec le vieillissement en lien avec la diffusion d’eau dans le matériau.L’objectif de ce travail de thèse est donc de pouvoir prédire la transition ductile-fragile des polyamides, du PA11 en particulier, au cours d’un vieillissement en température et en milieu aqueux acide.La première partie du travail de thèse a porté sur la compréhension de la dégradation mécanique du PA11 en fonction d’un vieillissement hydrique et thermique (à pH4 et à 110°C) en s’appuyant sur une campagne expérimentale afin de relier l’évolution du comportement mécanique macroscopique à celle de descripteurs physico-chimiques. Tout d’abord, des essais de vieillissement en milieu acide et en température ont été effectués pour évaluer la dégradation aux temps longs du PA11. Puis, pour décorréler les effets de l’hydrolyse des effets de recuit, des essais de vieillissement thermique uniquement, en milieu neutre, ont été réalisés. Des essais de traction à la rupture, et des essais de fluage ont ensuite été menés dans le but de mesurer d’éventuelles modifications des propriétés mécaniques au cours du vieillissement. Différentes caractérisations physico-chimiques (DSC, GPC, FTIR, viscosimétrie) ont permis de relier des changements morphologiques à différentes échelles du matériau à l’évolution de ces grandeurs mécaniques macroscopiques. Dans un second temps, une modélisation de la transition ductile-fragile du PA11 au cours du vieillissement a été mise en place. L’évolution de descripteurs physico-chimiques a été intégrée dans le formalisme d’un modèle mécanique développé à IFPEN pour rendre compte du comportement biphasique des polymères semi-cristallins. Le modèle permet de décrire l’impact du vieillissement sur le comportement mécanique du PA11, en particulier l’initiation ainsi que la propagation d’une striction le cas échéant. Enfin, une modélisation de la rupture du PA11 par fragilisation est proposéeThe prediction of the long-term behaviour of polyamides (PAs) is a major challenge for the structural design of various technological equipment in the field of energy and transport. PAs are very ductile when new, but they are sensitive to hydrolysis.Structure-properties relationships of PAs during ageing in water have been somewhat studied in literature. But little attention has been paid so far to the modeling of the mechanical behavior evolving with ageing in relation to the diffusion of water in the material.This work aims to be able to predict the ductile-brittle transition of polyamides, PA11 in particular, during ageing in temperature and acidic aqueous medium.The first part of the work focused on understanding the mechanical degradation of PA11 as a function of hydric and thermal ageing (at pH4 and at 110 ° C), based on an experimental campaign in order to link the evolution of the macroscopic mechanical behavior to that of physicochemical descriptors. First, acid and temperature ageing tests were performed to evaluate the long-term degradation of PA11. Then, in order to decorrelate the effects of the hydrolysis of the annealing effects, tests of thermal ageing only, in neutral environment, were carried out. Tensile tests at break and creep tests were then performed in order to measure possible changes in the mechanical properties during ageing. Different physicochemical characterizations (DSC, GPC, FTIR, viscosimetry) made it possible to link morphological changes at different scales of the material to the evolution of these macroscopic mechanical quantities.Secondly, a modeling of the ductile-brittle transition of PA11 during ageing was put in place. The evolution of physicochemical descriptors has been integrated into the formalism of a mechanical model developed at IFPEN to account for the biphasic behavior of semi-crystalline polymers. The model makes it possible to describe the impact of ageing on the mechanical behavior of PA11, in particular the initiation as well as the propagation of a neck if necessary. Finally, a model of the rupture of PA11 by embrittlement is proposed
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JOSEPH, BENOIT. "Fragilisation du cuivre par le bismuth liquide : etude cinetique et mecanisme." Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112291.
Full textAbstract:
L'objectif de cette etude est de caracteriser le phenomene de fragilisation du cuivre par le bismuth liquide. Deux aspects complementaires sont abordes : nous nous interessons tout d'abord aux processus elementaires intervenant aux joints de grains du cuivre immerge hors contrainte dans le bismuth liquide et nous cherchons ensuite a caracteriser l'endommagement du cuivre place sous contrainte en milieu bismuth liquide. La specificite de notre demarche consiste en une etude experimentale approfondie des cinetiques des differents processus mis en jeu lors du phenomene de fragilisation. Deux processus sont distingues a l'interface solide/liquide apres immersion du cuivre place hors contrainte en milieu bismuth liquide : la formation de sillons intergranulaires (gravage) et la penetration de bi au-dela du fond de sillon le long des joints de grains. Les vitesses de penetration obtenues experimentalement suivent des lois lineaires du temps et sont superieures de trois ordres de grandeur aux vitesses de gravage. Une caracterisation des surfaces de rupture d'echantillons de cuivre prealablement fragilises en milieu bi liquide est egalement realisee. Par ailleurs, une modelisation destinee a rendre compte des principales caracteristiques des processus de penetration et de gravage intergranulaires est entreprise. Cette modelisation basee sur un formalisme pur de transformation de phase envisage le processus de penetration en termes de formation et d'epaississement d'une couche de phase fortement desordonnee (phase x) stabilisee par les tensions interfaciales. Enfin, au cours d'essais de traction realises en milieu bismuth liquide, nous montrons que la vitesse d'endommagement sous contrainte est superieure de trois ordres de grandeur a la vitesse de penetration hors contrainte.
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Niyonsaba, Emmanuel. "Vieillissements pluriels : Expériences des "parents" âgés Sénégalais en cours de fragilisation." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMLH27.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans une analyse des dynamiques contemporaines du vieillissement dans les sociétés africaines, particulièrement au Sénégal. Elle propose d’explorer les expériences des « parents » âgés en cours de fragilisation à travers le prisme de la solidarité face au changement social, de saisir les ambivalences relatives, d’une part à leur place au sein de la sphère familiale et sociale, et d’autre part dans les représentations de la vieillesse. Cette recherche déconstruit tout d’abord les représentations de la vieillesse en montrant que les « parents » âgés ne sont pas de « simples assistés », mais des acteurs au sein du réseau familial de solidarité et que « leurs vieillissements » sont pluriels, dynamiques et riches d’inventivité. Ensuite, à partir des enquêtes qualitatives réalisées au Sénégal et de façon complémentaire auprès de migrants sénégalais en France (le Havre), la recherche met en lumière les limites des solidarités familiales dans l’accompagnement social des « parents » âgés et appelle à l’imagination de solutions variées envers les personnes vieillissantes. Enfin, les transformations dans les modalités d’exercice des solidarités familiales envers les personnes âgées invitent à un retournement de regard, sinon de paradigme dominant, dans la façon de penser la vieillesse. Cette thèse est une contribution à la connaissance des expériences multiples du vieillissementThis thesis is part of an analysis of the contemporary dynamics of aging in African societies, particularly in Senegal. It proposes to explore the experiences of elderly "parents" in the process of becoming fragile through the prism of solidarity in a context of social change, to grasp the relative ambivalences, on the one hand in their place within the family and social sphere, and on the other hand in the representations of aging. This research deconstructs first of all the representation of aging by showing that the elderly parents are not the "simple assisted", but actors within the family solidarity and that "their ageing" are plural, dynamic and rich of inventiveness. Then, from the qualitative surveys carried out in Senegal and in a complementary way with Senegalese migrants living in France (Le Havre), the research highlights the limits of family solidarities in the social accompaniment of elderly "parents" and calls for imagining of varied solutions to ageing people. Finally, the transformations in the family modalities of exercising of solidarities towards the elderly invite to a reversal of glance, if not dominant paradigm, in the way of thinking old age. This thesis is a contribution to the knowledge of the multiple experiences of aging
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Hennion, Arnaud. "Microstructure et fragilisation des aciers de cuve des réacteurs nucléaires VVER 440." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-389.pdf.
Full textAbstract:
Les réacteurs nucléaires VVER 440 à eau pressurisée, comptent à ce jour 27 unités en fonctionnement en Europe de l’Est et en ex-URSS. Les cuves de ces réacteurs, en aciers faiblement alliés au Cr-Mo-V, se caractérisent par la présence d’un joint soudé circonférentiel en regard de la zone de cœur du réacteur. Le joint subit un flux neutronique important et contient des teneurs élevées en cuivre et phosphore, éléments réputés fragilisants sous irradiation. La cinétique de fragilisation des cuves s’en trouve accélérée, abrégeant l’espérance de vie des réacteurs. Afin d’acquérir des connaissances sur la microstructure et les propriétés mécaniques de ces aciers de cuve, des métaux de base, des ZAT et des zones fondues ont été étudiés. Les teneurs élevées en phosphore dans les zones fondues provoquent une fragilisation de revenu réversible pendant les revenus de post-soudage. La nature du dommage d’irradiation des zones fondues a été déterminée par des examens en diffusion des neutrons aux petits angles, en sonde atomique et en microscopie électronique en transmission. Des atmosphères de soluté d’un rayon proche du nanomètre, riches en cuivre et présentant des caractéristiques en partie identiques à celles présentes dans les aciers de cuve occidentaux sont mises en évidence. Une évolution de la distribution en taille de fins carbures de vanadium décorant la sous-structure de dislocations de ces aciers est également observée. Ces défauts disparaissent au cours des revenus de post-irradiation. Comme dans les aciers de cuve occidentaux, la fragilisation des aciers de cuve résulte de mécanismes de durcissement et de réduction de la cohésion des interfaces. La spécificité du dommage d’irradiation des aciers de cuve VVER 440 est principalement liée aux teneurs élevées en phosphore et à la présence d’une distribution dense de fins carbures de vanadium.
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Moro, Isabelle. "Fragilisation par l'hydrogène gazeux d'un acier ferrito-perlitique de grade API X80." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT032G/document.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur la Fragilisation par Hydrogène (FPH), sous voie gazeuse haute pression et à température ambiante, d'un acier à Haute Limite d'Elasticité (HLE) de grade API X80, utilisé pour la construction de pipelines, ainsi que sur la compréhension des mécanismes physiques de fragilisation associés. Ce travail s'inscrit dans un contexte de développement d'une nouvelle politique énergétique, basée sur l'utilisation d'énergies renouvelables, et dans laquelle l'utilisation de l'hydrogène, en tant que vecteur énergétique, s'inscrit pleinement. Dans cette optique, l'utilisation de pipelines en acier HLE semble être, pour le transport de l'hydrogène à grande échelle et à moindre coût, une des solutions à envisager. Celle-ci nécessite cependant de quantifier, et de comprendre, l'impact de l'hydrogène sur ces aciers. En premier lieu, ce travail s'est axé sur l'étude bibliographique des phénomènes d'adsorption, d'absorption, de diffusion, de transport et de piégeage de l'hydrogène dans les aciers. Il est s'accompagné d'un travail expérimental et numérique permettant l'implantation, dans le code de calcul par éléments finis CAST3M, d'un modèle de diffusion de l'hydrogène couplé aux champs mécaniques. En second lieu, l'influence de l'hydrogène sur les caractéristiques mécaniques de l'acier X80, de microstructure ferrito-perlitique, a été étudiée aux moyens d'essais de traction sous 300 bar d'hydrogène et à température ambiante. Une fois mise en évidence, la sensibilité de l'acier X80 à la FPH a été analysée plus en détail via la réalisation d'essais de traction à différentes vitesses de déformation, sous diverses pressions d'hydrogène, et sur des éprouvettes axisymétriques entaillées. Ces travaux ont montré que l'ampleur de la FPH varie effectivement avec les conditions expérimentales. De plus, corrélés aux résultats issus des simulations de ces essais, ils ont également mis en lumière que, dans nos conditions expérimentales et pour cet acier, la FPH est induite par trois populations distinctes d'hydrogène : l'hydrogène piégé aux interfaces ferrite/perlite, l'hydrogène adsorbé en surface, et enfin l'hydrogène réticulaire et piégé dans le volume du matériau. En dernier lieu, la réalisation d'essais de traction et de rupture de disques, durant lesquels des changements d'atmosphères ont été réalisés, ont montré une forte réversibilité de la FPH, associée à son apparition quasi immédiate dès l'introduction d'hydrogène dans l'atmosphère. Corrélés aux simulations de ces essais, ces résultats ont mis en exergue le rôle de l'hydrogène adsorbé dans les mécanismes de fragilisation de l'acier X80. Ces travaux ont également mis en évidence que l'hydrogène fortement piégé ne participe pas à la fragilisation de l'acier. Au contraire, l'hydrogène réticulaire et faiblement piégé (WB ≤ 16 kJ/mol), présent à proximité de la surface, semble amplifier l'effet fragilisant de l'hydrogène adsorbé. Au final, trois mécanismes de fragilisation, associés chacun à une des populations d'hydrogène incriminées dans la FPH de l'acier X80, sont présentés et discutés. Il ressort principalement de cette étude que l'hydrogène adsorbé, par son influence sur l'organisation des atomes du matériau en surface, a un rôle de tout premier plan dans la FPH sous voie gazeuse haute pression et à température ambiante de l'acier X80Manquant
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Clement, Antoine. "Plasticité et fragilisation par métal liquide des alliages de laitons-alpha CuZn." Thesis, Paris, HESAM, 2022. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03920981.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la plasticité et de la fragilisation par mercure liquide des laitons-α. Différentespropriétés comme la contrainte de Peierls ou les facteurs d’intensité de contrainte de critique d’émissionde dislocation en fond de fissure ont été étudiées en fonction de la concentration en zinc des alliages.Cette étude a été effectuée en d´développant un potentiel EAM qui a en été utilisé dans une approcheQM/MM afin de combiner les avantages des calculs ab-initio et des potentiels interatomiques. Différents joints de grains ont été modélisés et leur comportement au contact de métal liquide a été observe. Un nouveau mécanisme de fragilisation par métal liquide a été mis `a jour avec la création de cavité ensubsurfaceThis PHd-thesis deals with the plasticity and liquid mercury embrittlement of α-brass. Differentproperties such as Peierls stress or critical stress intensity factors for dislocation emission at the cracktip were studied as a function of the zinc concentration of the alloys. This study was performed bydeveloping an EAM potential which was then used in a QM/MM approach to combine the advantagesof ab-initio calculations and interatomic potentials. Different grain boundaries were modeled and theirbehavior in contact with liquid metal was observed. A new mechanism of embrittlement by liquidmetal has been revealed with the creation of subsurface cavities
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Frappier, Renaud. "Fragilisation des aciers par le zinc liquide à haute température et conséquences." Nantes, 2014. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=9bb1b823-c4e5-4b2f-ae06-e6916c639fca.
Full textAbstract:
La fragilisation induite par le zinc liquide d'aciers haute résistance et les conséquences pour le soudage par résistance par point des tôles galvanisées est étudié. Les essais de traction à haute température montrent une perte de ductilité importante des éprouvettes revêtues de Zn, par comparaison avec les éprouvettes nues, typiquement entre 700 °C et 950 °C. Des fissures intergranulaires sont observées avec la présence de films nanométriques de Zn. La gamme de température pour la fragilisation (au-delà du point de fusion du zinc, env. 420 °C) est corrélée à celle du mouillage des joints de grains de l'acier par le Zn. Les vitesses de propagation de fissures sont reliées au facteur d'intensité de contraintes estimé en fond de fissures. Le phénomène est discuté en fonction de la transition de mouillage des joints de grains, la diffusion intergranulaire et les aspects mécaniques en fond de fissure. Le soudage par résistance par points de ces aciers est caractérisé grâce à des méthodes innovantes : la mesure de température par thermographie infrarouge, et la caractérisation des déformations au cours du soudage par caméra haute vitesse. L'apparition des fissures est quantifiée en mesurant une profondeur de fissures cumulée dans le point soudé en fonction du courant de soudage, des températures et des déformations de surface. Les différences de sensibilité entre les nuances étudiées sont discutées en fonction de la microstructure et de la composition chimique. L’analyse d’une base de données portant sur 30 nuances d’aciers permet aussi de dégager des tendances pour l'influence des principaux éléments d'alliage, et d’envisager des solutions pour supprimer le phénomèneLiquid-Zn induced embrittlement of advanced high strength steels and the consequences for resistance spot welding of galvanized sheets are studied. High temperature tensile tests show that Zn-coated steels loss its ductility, by comparison with bare steel sheet, for temperature typically between 700 °C and 950 °C. Intergranular cracks are observed with nanometer-thick films of Zn. The temperature range for embrittlement (well above Zn melting point around 420 °C) is correlated to the effective wetting of steel grain boundaries by liquid Zn. Crack velocity is correlated to estimated stress intensity factor at the crack tip. The phenomenon is discussed in terms of grain boundary diffusion of Zn, wetting transition of grain boundary, and simple mechanical features at the crack tip. Resistance spot welding process is characterized by innovative methods: temperature measurement by infrared thermography, and deformation characterization by high speed camera monitoring. Cracking extent for investigated grades is quantified by measuring a cumulated crack depth into the spot as a function of welding current, surface temperature and surface deformation. Differences between investigated steels are analyzed regarding the chemical composition and the microstructure. The analysis of a database of 30 steel grades lead to find tendency for the influence of main alloying elements, and to design tentative solutions to avoid the phenomenon
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Dieudonné, Thomas. "Mécanismes d'absorption de l'hydrogène en milieux aqueux dans des aciers austénitiques Fe-Mn-C : conséquences sur l'endommagement." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2012. http://www.theses.fr/2012EVRY0011.
Full textAbstract:
Dans un contexte industriel en évolution permanente, les aciers austénitiques Fe-Mn-C sont développés afin d’obtenir une résistance mécanique élevée tout en conservant une ductilité considérable. Cependant, ces aciers présentent une sensibilité à différentes formes d'endommagement par l'hydrogène, notamment la corrosion sous contrainte. L'objectif de cette étude est de caractériser l'influence de la composition chimique et de l'état microstructural de ces alliages sur leur sensibilité aux phénomènes de fragilisation par l’hydrogène (FPH), lorsqu’ils sont soumis à des phénomènes de corrosion aqueuse. Ce travail est introduit par une présentation générale de la métallurgie des aciers austénitiques Fe-Mn-C ainsi que des méthodes expérimentales utilisées. Le traçage isotopique de l’hydrogène avec du deutérium par analyse SIMS a permis d’étudier les mécanismes de diffusion de l’hydrogène dans ces alliages. L’étude du comportement en corrosion aqueuse de ces alliages, par des tests électrochimiques et des immersions au potentiel libre dans des environnements aqueux deutérés, a mis en évidence l’influence des éléments d’addition sur la prise d’hydrogène associée à la corrosion.La sensibilité à la FPH de ces aciers a été caractérisée par des essais de traction in situ. Ils montrent que les interactions hydrogène-plasticité ont un rôle essentiel sur les mécanismes régissant la FPH. Cette étude a également montré une forte influence des éléments d’addition sur la FPH. Finalement, les résultats de cette étude nous ont permis de discuter des mécanismes associés à l’influence des éléments d’addition sur la sensibilité à la FPH de ces aciersThe automotive industry is a sector in constant evolution, in which the lightening of structures by the use of new alloys, in order to save energy, is one of the main objectives. In this context, austenitic Fe-Mn-C steels are developed in order to obtain high mechanical strength associated with considerable ductility. However, these steels are sensitive to different forms of hydrogen damage, in particular stress corrosion cracking. The objective of this study is to characterize the influence of the chemical composition and the microstructural state of these alloys on their sensitivity to hydrogen embrittlement (HE) phenomena associated with corrosion process in aqueous media. This work starts with a general presentation of the metallurgical properties of austenitic Fe-Mn-C steels and of the experimental techniques. Then, the isotopic tracing of hydrogen with deuterium by SIMS analysis allowed studying hydrogen diffusion mechanisms in these alloys. The corrosion of these steels in aqueous media have been studied by electrochemical tests and immersions at the rest potential in deuterated solution ; the influence of alloying elements on the hydrogen absorption during corrosion war characterized in detail. In situ tensile tests were used to characterize the HE susceptibility of these steels. They show that hydrogen-plasticity interactions play a predominant role in the HE mechanisms. This study also showed a strong influence of alloying elements on HE. Finally, the results of this study allowed discussing the mechanism involved in the role of alloying elements on the HE susceptibility of these steels
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Nicaise, Gregory. "SENSIBILITE DE L'ACIER MARTENSITIQUE Z10CDNbV9-1 A LA FRAGILISATION PAR LES METAUX LIQUIDES." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00454185.
Full textAbstract:
L'acier martensitique à 9% de chrome Z10CDNbV9-1 est pressenti pour constituer le matériau de structure des futurs réacteurs hybrides ADS où il sera notamment soumis au contact du plomb ou du plomb-bismuth liquides. Cette étude présente une évaluation de la plage de risques encourus par l'acier vis à vis du phénomène de fragilisation par les métaux liquides. Si, après son élaboration, l'acier ne semble présenter aucun signe de fragilisation par les métaux liquides, une combinaison particulière d'effets microstructuraux et de conditions d'essais montrent que l'acier habituellement ductile peut subir une fragilisation brutale et se comporter comme un matériau fragile en présence de métal liquide. Le mécanisme impliqué dans cette fragilisation se base sur le phénomène de réduction d'énergie de surface induite par adsorption de métal liquide et ne fait intervenir aucun processus diffusionnel. L'interprétation de la fragilisation mise ici en évidence s'appuie sur la théorie de la rupture fragile dans les matériaux ductiles et sur les notions définies couramment en mécanique de la rupture.
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Han, Xu. "Modélisation de la fragilisation due au gonflement dans les aciers inoxydables austénitiques irradiés." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00818326.
Full textAbstract:
Au cours d'une irradiation neutronique à long-terme dans les Réacteurs à Eau Pressurisée (REPs), une modification importante du comportement mécanique des matériaux utilisés dans les internes de cuve (composés des aciers inoxydables austénitiques de la série 300) est observée, y compris un durcissement et un adoucissement induit par irradiation, une perte de la ductilité et de la ténacité. Jusqu'à présent, beaucoup efforts ont été contribués pour identifier les effets d'irradiation sur l'évolution microstructurale du matériau (dislocations, boucles de Frank, cavités, ségrégation, etc.). Le gonflement induit par irradiation, considéré comme un facteur limitant la durée de fonctionnement des réacteurs, pourrait modifier les propriétés mécaniques des matériaux (plasticité, ténacité, etc), même conduire à une distorsion des structures du fait des modifications dimensionnelles entre les différentes composantes.L'objectif principal de ce travail de thèse est d'étudier qualitativement l'influence de l'effet du gonflement sur le comportement mécanique des matériaux irradiés. Un modèle micromécanique constitutif en grandes déformations basé sur les évolutions de la densité de dislocations et de défauts d'irradiation (boucles de Frank) est développé et implémenté dans les codes de calcul éléments finis ZéBuLoN et Cast3M. Les simulations numériques sont réalisées pour calculer les propriétés mécaniques d'un agrégat polycristallin. Par ailleurs, la technique d'homogénéisation est appliquée pour développer un modèle de type Gurson. Les simulations d'une cellule poreuse sont utilisés pour étudier le comportement mécanique des monocristaux poreux, en tenant compte des différents effets de la triaxialité, de la porosité et de l'orientation cristallographique, afin d'étudier l'effet de la présence des cavités sur la plasticité et la rugosité du matériau irradié à l'échelle polycristallin.
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Bayart, Anne-Sophie. "Modélisation multi-échelle d'un assemblage riveté aéronautique : vers un modèle de fragilisation structurale." Valenciennes, 2005. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/78c36f37-7840-4673-b6e0-eafa4f7af653.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'étude par éléments finis du crash des structures aéronautiques, la prédiction des modes de ruine engendrés au sein ou au voisinage des assemblages rivetés, telle la déchirure d'une tôle le long d'une ligne de rivets, s'avère, encore aujourd'hui, délicate. Dans ce contexte, une méthodologie permettant la formalisation et la caractérisation d'un modèle de fragilisation structurale est proposée. Ce modèle a pour objectif de simuler la rupture d'une plaque métallique perforée à un niveau macroscopique. La notion de fragilisation structurale est rappelée dans la première partie du mémoire. Engendrée par présence de perforations, celle-ci a une incidence directe sur la tenue mécanique des structures et elle est définie comme la distribution inhomogène des déformations le long du futur chemin de rupture. Le rapport de la déformation locale, observée le long de ce chemin, à une déformation de référence, permet d'accéder à une "mesure" particulière de cette fragilisation. Sur la base d'observations espérimentales menées en quasi-statique sur des éprouvettes perforées ou non, le second chapitre tente de proposer un cadre théorique qui permet de mieux comprendre les fondements physiques de l'exercice de modélisation proposé. Le formalisme algébrique de Dvorak est ensuite mis en oeuvre dans le troisième chapitre, pour poser les premiers jalons d'une méthode numérique multi-échelle de caractérisation du modèle de fragilisation structurale. Le développement de ce modèle, entrepris dans un premier temps dans le domaine élastique, a permis de démontrer la faisabilité d'une telle approche. Le développement de cette démarche en plasticité est ensuite tenté et discuté. Le quatrième chapitre cherche enfin à étudier l'influence de la dynamique sur le modèle de fragilisaton structurale, via une étude expérimentale mettant en oeuvre des matériaux sensibles ou non à la vitesse de déformationAs part of crash simulations, one difficulty concerns the representativeness of material and geometrical non-linear behaviours, especially in the jointed areas. For instance, the mechanical ruin of punched plates is not correctly predicted. In that sense, the aim of this work is to propose a methodology to formalize and characterize a structural embrittlement model, which will enable to model the structural weakening effects of holes in mettalic plates at a macroscopic level. The structural embrittlement concept is presented in the first part. Coming from the perforations, the structural embrittlement is defined as the inhomogeneous strain field along the future crack path. The local and nominal strain ratio observed along this crack path enables to measure the embrittlement phenomena. In the second part, the structural embrittlement mechanisms are analized from quasi-static experiments undertaken on punched and not punched samples. The embrittlement model is then formalized and a modelling task is carried out for a better understanding of physical basis of this model. The third part is devoted to the development of multiscale tool using a transformation field analysis approach in order to characterize the embrittlement model. The elastic developments have shown the feasibility of the method. The plastic behaviour is then implement in the multiscale model and discussed. Finally, the dependency of the structural model to strain rate is studied using dynamic experiments. Sensitive and insensitive materials are investigated
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Nicaise, Grégory. "Sensibilité de l'acier martensitique Z10CDNbV9-1 à la fragilisation par les métaux liquides." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-179.pdf.
Full text
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Bayart, Anne-Sophie. "Modélisation multi-échelle d'un assemblage riveté aéronautique, vers un modèle de fragilisation structurale /." Châtillon : ONERA, 2006. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb40115847x.
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Oriol, Pierre. "Comportement des aciers à rails vis-à-vis de l'hydrogène : diffusion, perméation et fragilisation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1987. http://www.theses.fr/1987ECAP0041.
Full textAbstract:
Etude de la diffusion et de la perméation a l'hydrogène dans différentes nuances d'aciers à rail en fonction de la teneur en soufre, du sens de prélèvement des éprouvettes et du taux de corroyage. Étude de la fragilisation différée sur une nuance dure par suivi de l'émission acoustique en fonction du chargement en hydrogène. Examen de l'influence de l'hydrogène sur le comportement en traction des différentes nuances
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Bayart, Anne-Sophie. "Modélisation multi-échelle d un assemblage riveté aéronautique - Vers un modèle de fragilisation structurale." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00512558.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'étude par éléments finis du crash des structures aéronautiques, la prédiction des modes de ruine engendrés au sein ou au voisinage des assemblages rivetés, telle la déchirure d'une tôle le long d'une ligne de rivets, s'avère, encore aujourd'hui, délicate. Dans ce contexte, une méthodologie permettant la formalisation et la caractérisation d'un modèle de fragilisation structurale est proposée. Ce modèle a pour objectif de simuler la rupture d'une plaque métallique perforée à un niveau macroscopique. La notion de fragilisation structurale est rappelée dans la première partie du mémoire. Engendrée par présence de perforations, celle-ci a une incidence directe sur la tenue mécanique des structures et elle est définie comme la distribution inhomogène des déformations le long du futur chemin de rupture. Le rapport de la déformation locale, observée le long de ce chemin, à une déformation de référence permet d'accéder à une "mesure" particulière de cette fragilisation. Sur la base d'observations expérimentales menées en quasi-statique sur des éprouvettes perforées ou non, le second chapitre tente de proposer un cadre théorique qui permet de mieux comprendre les fondements physiques de l'exercice de modélisation proposé. Le formalisme algébrique de Dvorak est ensuite mis en œuvre dans le troisième chapitre, pour poser les premiers jalons d'une méthode numérique multi-échelle de caractérisation du modèle de fragilisation structurale. Le développement de ce modèle, entrepris dans un premier temps dans le domaine élastique, a permis de démontrer la faisabilité d'une telle approche. Le développement de cette démarche en plasticité est ensuite tenté et discuté. Le quatrième chapitre cherche enfin à étudier l'influence de la dynamique sur le modèle de fragilisation structurale, via une étude expérimentale mettant en œuvre des matériaux sensibles ou non à la vitesse de déformation.
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Hamouche, Zehoua. "Étude de la fragilisation des aciers T91 et 316L par l'eutectique plomb-bismuth liquide." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00461665.
Full textAbstract:
L'objectif de cette étude est d'aboutir à une meilleure compréhension de la fragilisation par les métaux liquides (FML) à travers l'étude des systèmes T91/Pb-Bi et 316L/Pb-Bi et notamment d'en établir les mécanismes mis en jeu lors du contact entre ces aciers sous tension et le métal liquide. Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet MEGAPIE-TEST mis en place pour étudier la faisabilité d'une cible de spallation au plomb-bismuth liquide. L'effet de l'eutectique plomb-bismuth liquide sur le T91 et le 316L a été étudié en fonction de la température et de la vitesse de déformation, en utilisant des éprouvettes CCT adaptées à l'étude de propagation de fissures. La présence de Pb-Bi modifie le mécanisme de rupture du T91 au détriment de la germination, croissance et coalescence des cavités. La rupture procède alors par décohésion des bandes de cisaillement. L'effet fragilisant du Pb-Bi est très marqué aux très faibles vitesses de déformation. Une transition fragile-ductile se produit aux grandes vitesses de déformation (~10-5 m.s-1 à 160°C). Les propriétés mécaniques du 316L ne sont pas autant affectées par la présence de Pb-Bi, toutefois une transition réelle est observée sur les faciès de rupture, où là également il y a compétition entre l'effet fragilisant du métal liquide et la rupture ductile. Le mécanisme suggéré dans ce travail est fondé sur la localisation de la déformation en pointe de la fissure combinée au phénomène de réduction d'énergie de surface induite par adsorption de métal liquide (effet Rebinder) et ne fait intervenir aucun processus diffusionnel en particulier aux joints de grains.
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Nehme, el Amar Eliane. "Libéralisation financière et fragilisation bancaire dans les pays émergents : cas de la crise asiatique." Paris 2, 2003. http://www.theses.fr/2003PA020035.
Full text
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Tinnes, Jean-Philippe. "Fragilisation et processus anodiques en corrosion sous contrainte : étude des paramètres micro-mécaniques influents." Saint-Etienne, EMSE, 2006. http://www.theses.fr/2006EMSE0021.
Full textAbstract:
Nous étudions l'influence des paramètres mécaniques locaux sur la fissuration en Corrosion Sous Contrainte, à l'échelle de la microstructure. Deux systèmes sont comparés: l'alliage cupro-aluminium CuAl9Ni3Fe2 en eau de mer synthétique sous polarisation cathodique (mécanismes liés à la dissolution anodique assistée par la vitesse de déformation) et l'acier inoxydable austénitique 316L en solution de MgCl2 (mécanismes de fragilisation liés à l'hydrogène). Nous utilisons des éprouvettes de traction micro-entaillées qui permettent d'étudier des fissures courtes et isolées. Ces essais sont modélisés par éléments finis et étudiés par la technique de diffraction des électrons rétro-diffusés (EBSD) dans le cas du 316L. Pour ces deux systèmes, des différences fondamentales de comportement vis à vis des paramètres mécaniques locaux sont mises en évidence et discutées du point de vue des modèles de Corrosion Sous ContrainteWe study the influence of local mechanical parameters on crack propagation in Stress Corrosion Cracking, at the scale of the microstructure. Two systems are compared: the CuAl9Ni3Fe2 copper-aluminium alloy in synthetic sea water under cathodic polarization, where the crack propagation mechanism is related to strain-assisted anodic dissolution, and the 316L austenitic stainless steel in MgCl2 solution, where embrittlement mechanisms related to hydrogen effects prevail. We use micro-notched tensile specimen that allow to study isolated short cracks. These experiments are modelled by means of finite elements calculations, and further characterized by Electron Back scattered Diffraction (EBSD) in the case of the 316L alloy. In terms of the local mechanical parameters that control propagation, fundamental differences are outlined between the two systems. They are discussed from the viewpoint of the available models of Stress Corrosion Cracking
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Ravix, Lilian. "Etude par émission acoustique des mécanismes de fragilisation par l'hydrogène des aciers peu alliés." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0085/these.pdf.
Full textAbstract:
La fragilisation par l’hydrogène (FPH) est rencontrée en milieu H2S sur les aciers faiblement alliés utilisés pour les tubes de cuvelage de forages pétroliers. Pour une meilleure compréhension de ce mode de corrosion, le test standardisé de rupture différée en traction (Nace TM 0177-96 Méthode A) a été instrumenté par émission acoustique. Dans la configuration de test utilisée, l’étude d’aciers de sensibilité différente à la FPH révèle l’existence de sources très émissives (Hydrogen Induced Cracking, FeS), masquant d’autres sources (H2, Sulphide Stress Cracking). Dans le cas de la fissuration HIC, le suivi de l’énergie acoustique cumulée montre que l’amorçage de ce type de fissuration interne sur des zones ségrégées de la microstructure est accéléré par l’application d’une contrainte. Pour la fissuration SSC, le traitement statistique des données acoustiques permet de localiser l’endommagement plusieurs dizaines d’heures avant la rupture. Le mécanisme associé à la fissuration est lié à un amorçage surfacique de l’endommagement et est modifié par les conditions de chargement en hydrogèneHydrogen embrittlement (HE) is observed in H2S containing environments on low alloy steels used for casing application. For a better understanding of this corrosion process, the normalized SSC tensile test (Nace TM 0177-96 Method A) was instrumented by acoustic emission (AE). In the configuration of test, the study of steels with different HE susceptility shows the presence of very emissive AE sources (HIC, FeS), hidding other AE sources (H2, SSC). For Hydrogen Induced Cracking, the monitoring of acoustic energy evidences that crack initiation, induced on segregated zones of the microstructure, is enhanced by stress application. For Sulphide Stress Cracking, statistical treatment of acoustic data allows the localization of the cracks on the specimens about fifty hours before rupture. Cracks associated with SSC mode of degradation initiate on the steel surface and mechanisms associated to their development are linked to hydrogen uptake
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Medkouri, Boubker. "La gestion des ressources financières de la firme : entre sécurisation interne et fragilisation externe." Toulouse 1, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU10041.
Full textAbstract:
Cette thèse montre qu'une compréhension satisfaisante des comportements de la firme passe par une analyse de la gestion de ses ressources financières. Cette analyse décrypte la manière dont les déterminants réels et financiers des choix stratégiques de la firme influencent à la fois sa structure financière et sa cohérence organisationnelle, et peuvent remettre en cause sa pérennité. Ces déterminants permettent d'un côté à la firme d'élargir sa rationalité en lui fournissant des possibilités d'autonomisation par une sécurisation des liquidités internes. D'un autre côté, ils peuvent faire surgir des contraintes, liées à l'identité des investisseurs, qui pèsent sur sa rationalité et entraînent une fragilisation tant structurelle que décisionnelle de la firme.
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Iacoviello, Francesco. "Fragilisation par l'hydrogène de l'acier inoxydable austéno-ferritique Z2CND22 05 : rôle de la microstructure." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1997. http://www.theses.fr/1997ECAP0536.
Full textAbstract:
Les aciers inoxydables austéno-ferritiques sont caractérisés par des propriétés mécaniques élevées et par une bonne résistance à la corrosion, notamment à la corrosion sous contrainte et par piquration. En revanche, leur structure duplex montre une sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène. Parmi les aciers inoxydables austéno-ferritiques, la nuance z2cnd22 05 s'est progressivement imposée comme nuance de base et elle est la plus répandue des nuances austéno-ferritiques actuellement utilisées. Dans cette étude, nous avons analysé le comportement mécanique en traction et la cinétique de fissuration par fatigue de l'acier inoxydable austéno-ferritique z2cnd22 05, chargé ou non en hydrogène après différents traitements thermiques de revenu. Les températures et les durées des traitements thermiques de revenu ont été choisies avec la double finalité de fournir une caractérisation la plus complète possible de l'influence de toutes les phases secondaires, carbures et nitrures et, en plus, d'analyser d'une façon plus approfondie les températures critiques connues par la bibliographie et les résultats des essais de traction. De plus, nous avons perfectionné une technique d'évaluation du coefficient de diffusion, solution alternative à la mesure par perméation. Par ailleurs, nous avons utilisé la technique de l'analyse thermique pour mesurer l'énergie d'activation des pièges présents dans l'acier à l'état de livraison. Les résultats obtenus permettent d'établir les conclusions suivantes : - les joints de grains et les dislocations ont une influence négligeable sur le processus de diffusion de l'hydrogène - la quantité d'hydrogène absorbé dépend de la microstructure : la présence d'autres phases secondaires, carbures et nitrures dans la ferrite diminue fortement cette quantité. Cette diminution est probablement due a une variation de la solubilité et de la diffusivité de l'hydrogène - le chargement en hydrogène de l'acier duplex implique une forte diminution de #m% pour toutes les températures de revenu, sauf a 1050c ou la densité des dislocations est très basse et toutes les phases secondaires, carbures et nitrures, sont dissoutes. - le chargement en hydrogène de l'acier duplex n'induit pas de variation de r#e, tandis que la diminution de r#m dépend de la microstructure. L'indice fragilisation f permet de mettre en évidence l'influence positive de la décomposition spinodale et de la précipitation de la phase G. L'utilisation de l'indice de fragilisation % permet de montrer que la précipitation de la phase implique une fragilisation par l'hydrogène plus élevée, malgré des quantités inferieures d'hydrogène absorbe - l'acier duplex a l'état de livraison, charge en hydrogène, présente la possibilité de récupérer complètement ses propriétés mécaniques grâce a un traitement thermique de revenu à basse température (< 250°C) - la fissuration par fatigue a l'air ne varie pas avec la fréquence (entre 10 et 50 Hz) ni avec la direction de charge (lt ou Tl). Les modifications microstructurales dans la ferrite après revenu a 475c ou a 800c modifient la vitesse de fissuration dans les stades ii et iii, mais pas sur le stade de seuil - la fissuration de l'acier duplex sous chargement d'hydrogène en conditions potentiostatiques dans l'eau de mer n'a pas lieu - la fissuration de l'acier duplex sous chargement en conditions potentiostatiques dans une solution aqueuse d'acide sulfurique a lieu avec des vitesse plus élevées dans les trois stades de propagation, car outre la fragilisation de la ferrite, il y a un début de fragilisation de l'austénite. L’importance de l'influence de l'hydrogène est différente suivant les valeurs de k. La formation des stries a toujours lieu dans l'austénite et dans la ferrite, avec une distance entre stries qui dépend de la vitesse macroscopique, du libre parcours moyen de l'hydrogène dans la ferrite et dans l'austénite et de la dimension de la zone plastique réversible.
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VERPY, CATHERINE. "Effet d'un revêtement de peinture fragile sur la fragilisation au choc d'un polymère ductile." Poitiers, 1993. http://www.theses.fr/1993POIT2337.
Full textAbstract:
Le phenomene de fragilisation de surface d'un alliage de polymeres thermoplastiques (polyamide 6,6 et polyphenylene oxyde) ductile revetu d'une double couche de peinture automobile, constituee d'un appret et d'une finition (resine polyurethanne), a ete etudie a l'aide de l'essai de choc multiaxial entre 20c et la temperature ambiante. L'energie absorbee lors de l'impact permet d'evaluer quantitativement la severite de la fragilisation. La vitesse de la fissure amorcee dans la finition lorsqu'elle atteint l'interface appret-substrat semble etre le parametre crucial qui conditionne les mecanismes de rupture: cette vitesse est determinee a la fois par les proprietes viscoelastiques de la finition et de l'appret et par l'epaisseur du revetement fragile
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Tordjeman, Philippe. "Analyse moleculaire de la fragilisation de copolymeres statistiques a base de polymethacrylate de methyle." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066350.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la fragilisation du pmma en presence de comonomeres styrene et maleimides. Le phenomene a ete mis en evidence en faisant appel a deux techniques complementaires. La premiere conduit a la caracterisation en microscopie electronique a transmission des morphologies d'instabilites de deformation apres etirage de films minces. La seconde permet de determiner la morphologie des bandes de cisaillement generees en compression. Le comportement plastique des materiaux a basse temperature et leur reponse viscoelastique depuis la region des transitions secondaires jusqu'a la zone d'ecoulement ont ete caracterises afin de preciser les differents parametres moleculaires susceptibles d'etre lies a la fragilisation. Un lien a ete etabli entre l'amplitude de rheoramollissement moyen et le decouplage des transitions secondaire et vitreuse, conduisant a associer la fragilisation a l'existence d'un rheoramollissement important. Un schema moleculaire est avance pour relier la contrainte au seuil de plasticite au mode de deformation: lorsque la contrainte au seuil de plasticite implique des mecanismes moleculaires locaux, le polymere se deforme par craquelures dont la croissance obeit a un processus d'alimentation des fibrilles par scission de chaines; lorsqu'elle implique des mecanismes moleculaires de type transition vitreuse, le polymere se deforme par craquelures et bandes de cisaillement. Il s'est cependant revele impossible d'etablir un lien entre la fragilisation et le caractere localise des bandes de cisaillement. Il reste a verifier si le critere propose dans ce travail (l'amplitude du rheoramollissement) permet effectivement de predire le comportement ductile-fragile sur une gamme etendue de polymeres
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Oriol, Pierre. "Comportement des aciers à rails vis-à-vis de l'hydrogène diffusion, perméation et fragilisation /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376085569.
Full text
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Hamouche, Zehoua Guillot Ivan Auger Thierry. "Étude de la fragilisation des aciers T91 et 316L par l'eutectique plomb-bismuth liquide." S. l. : Paris Est, 2008. http://doxa.scd.univ-paris12.fr:80/theses/th0412718.pdf.
Full text
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Casanova, Thierry. "Permeation de l'hydrogène à travers l'acier lors de l'électrocristallisation du zinc." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11006.
Full textAbstract:
L'application de zinc par voie electrochimique sur l'acier, dans le but de le proteger contre la corrosion, a pour effet de provoquer une absorption d'hydrogene dans l'acier. L'hydrogene absorbe modifie les proprietes mecaniques de l'acier avec pour resultat une fragilisation. Dans l'industrie, on fait subir a la piece, immediatement apres le zincage, un traitement thermique qui a pour but de la degazer. L'idee, qui est a la base de cette these, est de modifier le processus de zincage pour supprimer, ou au moins de diminuer l'absorption d'hydrogene dans l'acier au cours de l'electrocristallisation du zinc. Pour cela, il etait necessaire d'etudier le mecanisme de formation d'un depot de zinc sur substrat d'acier. Cette etude a permis de mettre en evidence l'existence d'un depot de zinc en sous potentiel (upd) sur l'acier avant que n'intervienne la formation du depot de zinc. Ce depot en upd. Permet l'inhibition de l'evolution de l'hydrogene sur l'acier et facilite la formation d'un depot massif de zinc. Les additifs d'electrocristallisation sont couramment employes dans l'industrie mais leur mode d'action est tres peu connu, et nous avons essaye de determiner leur influence sur le mecanisme de deposition du zinc et sur l'absorption d'hydrogene dans l'acier. La cellule de devanathan nous a permis d'etudier l'influence de divers parametres electrochimiques et chimiques sur la permeation de l'hydrogene, qui est reliee a l'absorption de l'hydrogene. Nous avons ainsi reussi a diminuer de 80% la quantite d'hydrogene absorbee par l'acier lors de la formation d'un depot de zinc
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Najjar, Denis. "Compétition entre les mécanismes de dissolution anodique et de fragilisation par l'hydrogène dans le processus de fissuration par corrosion sous contrainte de l'alliage Al-Zn-Mg-Cu 7150 sollicité en traction lente en milieu chlorure (NaCl 3)." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10098.
Full textAbstract:
Les alliages d'aluminium alznmg(cu) de la serie 7000 utilises dans l'industrie aeronautique ont fait l'objet de nombreuses etudes en corrosion sous contrainte (csc). Neanmoins, le mecanisme de fissuration est toujours sujet a controverses: dissolution anodique et fragilisation par l'hydrogene sont souvent proposes de maniere mutuellement exclusive. Le principal objectif de ce travail est de faire la part des choses entre ces deux grandes familles de mecanismes lors de la fissuration par csc de l'alliage 7150 sollicite en traction lente en milieu chlorure (nacl 3%). En couplant des essais mecaniques discriminatoires a des observations en microscopie electronique a balayage, nous montrons que dissolution anodique et fragilisation par l'hydrogene operent conjointement. L'influence relative de ces deux mecanismes depend des principaux parametres qui gouvernent la fissuration: l'etat microstructural, le potentiel electrochimique et la vitesse de deformation. En consequence, seule une modelisation qui considere cette influence relative semble appropriee pour rendre compte des resultats experimentaux. Jusqu'a presente, seule la phase de propagation avait fait l'objet d'etudes approfondies et nous proposons d'introduire la notion de defaut critique pour decrire la phase d'amorcage.
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Ly, Céline. "Caractérisation d'aciers à très haute limite d'élasticité vis-à-vis de la fragilisation par l'hydrogène." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453616.
Full textAbstract:
Les aciers THLE ont la particularité de posséder à la fois une bonne ductilité et de hautes caractéristiques mécaniques. Ceci les rend particulièrement adaptés pour l'industrie automobile, dont les principales exigences sont l'allègement du véhicule et la sécurité des passagers. Toutefois, il est bien connu que l'augmentation des caractéristiques mécaniques accroît la susceptibilité à la fragilisation par l'hydrogène. Ce travail de thèse est consacré à l'étude de la susceptibilité vis-à-vis de la fragilisation par l'hydrogène de quatre aciers THLE : un DP, un TRIP, un CP et le BAS 100, un acier enrichi en vanadium et chrome. Un acier aux propriétés mécaniques plus modestes, dénommé HE (Haute Elasticité) a servi de référence. Les caractéristiques de transport de l'hydrogène dans ces aciers ont été étudiées, grâce à des essais de perméation électrochimique avec chargement en milieu acide, éventuellement additionné d'un promoteur d'hydrogénation (l'arsenic). Comme observé sur d'autres aciers, il faut souligner l'absence de conditions d'entrée stationnaires, dont il faut tenir compte dans l'évaluation des caractéristiques de diffusion. La diffusivité à température ambiante est apparue élevée pour tous les aciers, et une corrélation a été établie entre la microstructure et la diffusivité de l'hydrogène dans le matériau : plus la microstructure est fine et complexe, moins la diffusivité est élevée. De plus, l'évaluation des concentrations subsurfaciques sur les courbes en présence d'arsenic a révélé des valeurs relativement élevées pour les trois aciers aux caractéristiques mécaniques les plus élevées (TRIP 800, CP 800 et BAS 100). Ces valeurs sont conformes avec les teneurs en hydrogène diffusible mesurées par dosage juste après la perméation. Les dosages d'hydrogène résiduel, réalisés par désorption thermique sous vide après perméation, ont par ailleurs indiqué que le piégeage profond dans ces aciers était peu important, même après chargement sous polarisation et en présence d'arsenic. Ceci peut s'expliquer par des structures très bien élaborées, très fines et comportant peu de défauts. Des essais de traction ont montré qu'une hydrogénation sévère (en présence d'un promoteur) était nécessaire pour obtenir une fragilisation notable des aciers THLE. Hormis les cas extrêmes de dégradation spontanée par HIC (cloquage, fissuration), la fragilisation est imputable à l'hydrogène diffusible ou faiblement piégé car les teneurs en hydrogène piégé profondément restent négligeables. Dans les conditions industrielles, en décapage acide HCl en présence d'inhibiteurs, les résultats de perméation, de dosage et de traction s'accordent à montrer l'absence de fragilisation sur ce type d'acier. Les inhibiteurs testés semblent jouer un rôle de barrière physique, par adsorption sur le métal nu, limitant ainsi tant l'entrée d'hydrogène que la corrosion.
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Ly, Céline. "Caractérisation d'aciers à très haute limite d'élasticité vis-à-vis de la fragilisation par l’hydrogène." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2009. http://www.theses.fr/2009ECAP0004/document.
Full textAbstract:
Les aciers THLE ont la particularité de posséder à la fois une bonne ductilité et de hautes caractéristiques mécaniques. Ceci les rend particulièrement adaptés pour l'industrie automobile, dont les principales exigences sont l'allègement du véhicule et la sécurité des passagers. Toutefois, il est bien connu que l'augmentation des caractéristiques mécaniques accroît la susceptibilité à la fragilisation par l'hydrogène. Ce travail de thèse est consacré à l'étude de la susceptibilité vis-à-vis de la fragilisation par l'hydrogène de quatre aciers THLE : un DP, un TRIP, un CP et le BAS 100, un acier enrichi en vanadium et chrome. Un acier aux propriétés mécaniques plus modestes, dénommé HE (Haute Elasticité) a servi de référence. Les caractéristiques de transport de l'hydrogène dans ces aciers ont été étudiées, grâce à des essais de perméation électrochimique avec chargement en milieu acide, éventuellement additionné d'un promoteur d'hydrogénation (l'arsenic). Comme observé sur d'autres aciers, il faut souligner l'absence de conditions d'entrée stationnaires, dont il faut tenir compte dans l'évaluation des caractéristiques de diffusion. La diffusivité à température ambiante est apparue élevée pour tous les aciers, et une corrélation a été établie entre la microstructure et la diffusivité de l'hydrogène dans le matériau : plus la microstructure est fine et complexe, moins la diffusivité est élevée. De plus, l'évaluation des concentrations subsurfaciques sur les courbes en présence d'arsenic a révélé des valeurs relativement élevées pour les trois aciers aux caractéristiques mécaniques les plus élevées (TRIP 800, CP 800 et BAS 100). Ces valeurs sont conformes avec les teneurs en hydrogène diffusible mesurées par dosage juste après la perméation. Les dosages d'hydrogène résiduel, réalisés par désorption thermique sous vide après perméation, ont par ailleurs indiqué que le piégeage profond dans ces aciers était peu important, même après chargement sous polarisation et en présence d'arsenic. Ceci peut s'expliquer par des structures très bien élaborées, très fines et comportant peu de défauts. Des essais de traction ont montré qu'une hydrogénation sévère (en présence d'un promoteur) était nécessaire pour obtenir une fragilisation notable des aciers THLE. Hormis les cas extrêmes de dégradation spontanée par HIC (cloquage, fissuration), la fragilisation est imputable à l'hydrogène diffusible ou faiblement piégé car les teneurs en hydrogène piégé profondément restent négligeables. Dans les conditions industrielles, en décapage acide HCl en présence d'inhibiteurs, les résultats de perméation, de dosage et de traction s'accordent à montrer l'absence de fragilisation sur ce type d'acier. Les inhibiteurs testés semblent jouer un rôle de barrière physique, par adsorption sur le métal nu, limitant ainsi tant l'entrée d'hydrogène que la corrosionThe distinctive feature of Very High Strength Steels (VHSS) is to present a good combination of ductility and high strength. This makes them particularly interesting for the automotive industry because of the increasing demand for the reduction of car weight and the improvement of passengers security. However, it is known that increasing mechanical characteristics enhances susceptibility to hydrogen embrittlement. The aim of this doctoral thesis work is to study the susceptibility to hydrogen embrittlement of four very high strength steels : a DP (Dual Phase), a TRIP (Transformation Induced Plasticity), a CP (Complex Phase) and BAS, a Cr-V enriched high strength steel. Low alloyed steel with lower mechanical properties, HE (high Elasticity) has been used as a reference. Hydrogen transport characteristics in these steels were investigated thanks to electrochemical permeation tests including charging in acid solution, possibly with the addition of a hydrogenation promoter (arsenic). As already observed on other steels, the absence of stationary entry conditions is to be underlined due to its necessity for the evaluation of diffusion characteristics. Diffusivity at room temperature has appeared to be very high in each of the five steels and a correlation between hydrogen diffusion coefficient and microstructure has been drawn : the finer and the more complex it is, the lower is the apparent diffusion coefficient. Moreover, sub-surface concentrations calculated on the permeation transient in the presence of arsenic have revealed relatively high values for the three steels with the higher mechanical properties (TRIP 800, CP 800 and BAS 100). These values comply with the diffusible hydrogen content measured by thermal desorption technique just after permeation. Otherwise, residual hydrogen dosage tests by thermal desorption under vacuum, have indicated that deep trapping is very low for these steels, even after charging under polarisation and in the presence of arsenic. These results can be explained by fine and homogeneous microstructures that are very well developed with few lattice defects. Ordinary tensile tests have shown the necessity of extreme charging conditions (in the presence of a promoter) for VHS steel embrittlement. With an exception in the case of extreme spontaneaous damages created by HIC (blistering, cracking), embrittlement is imputable to diffusible and weakly trapped hydrogen because deeply trapped hydrogen content is very low. In industrial conditions, during acid pickling while in the presence of inhibitors, permeation, dosage and tensile tests results suggest the absence of embrittlement for the steels. Tested inhibitors seem to act as a physical barrier, by adsorption on the bare steel surface, and limit that way hydrogen absorption and corrosion
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Bizouard, Jean-Pierre. "Approche expérimentale de la fragilisation par l'hydrogène d'aciers austénoferritiques en cours de corrosion sous contrainte." Dijon, 1991. http://www.theses.fr/1991DIJOS014.
Full textAbstract:
La fissuration par corrosion sous contrainte des aciers inoxydables austéno-ferritiques présente des caractères très particuliers dûs à la structure composite de ces alliages. Les deux phases possèdent des propriétés mécaniques et électrochimiques assez différentes, mais elles sont liées par un couplage à la fois mécanique et électrochimique, si bien que les propriétés de l'agrégat ne sont pas la simple somme des propriétés de chacune d'entre elles et résultent autant de leurs interactions. L'objectif du travail présenté est de proposer de nouvelles techniques d'études du rôle de la dépassivation mécanique et de la repassivation sur l'entrée de l'hydrogène dans la phase ferritique et son interaction avec le mode de déformation de la phase ferritique. La première partie de la thèse porte sur la réactivité de l'H2S sur une surface métallique dépassivée, et cela en milieux aqueux à température ambiante. Dans cette partie on a mis en oeuvre des techniques classiques de la cinétique électrochimique et effectué des analyses de surfaces. Puis cette étude a été étendue afin de clarifier la part prise par la dissolution anodique et la fragilisation par l'hydrogène lors d'une séquence de dépassivation-repassivation. Dans la seconde partie de la thèse, afin d'étudier simultanément la part prise par les deux réactions élémentaires (anodique et cathodique) en fonction de l'état chimique de la surface métallique (passivée ou dépassivée), une technique dérivée de la méthode dite de perméation a été développée. L'originalité du dispositif repose dans l'instrumentation dont est équipée la demi-cellule en milieu corrosif : -système de dépassivation mécanique ; - mesure d'impédance permettant de suivre in-situ l'évolution de la surface. Enfin, dans une troisième partie, l'effet de l'hydrogène sur les propriétés mécaniques a été étudié. Celui-ci est un autre facteur important à considérer, car la phase ferritique, cubique centrée, est beaucoup plus sensible à la fragilisation par l'hydrogène que la phase austénitique, en général peu sensible, ce qui rend la prévision délicate du comportement de l'acier bi-phase. Dans cette troisième partie de la thèse des essais de chargement cathodique conventionnel ont été effectués afin d'étudier l'interaction maclage mécanique-fragilisation. Il est apparu qu'il n'existait aucune interaction qui pourrait être prise en compte lors de la fissuration.
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Ly, Céline Jérôme Michel. "Caractérisation d'aciers à très haute limite d'élasticité vis-à-vis de la fragilisation par l'hydrogène." S. l. : Ecole centrale de Paris, 2009. http://theses.abes.fr/2009ECAP0004.
Full text
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Da, Silva Craidy Pedro. "Interactions Hydrogène-Microstructure-Propriétés Mécaniques dans les Composants en Acier Inoxydable Super Suplex." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI041.
Full textAbstract:
La demande croissante en énergie nécessite l'exploration de pétrole et de gaz dans des conditions plus difficiles. Ces systèmes de production exigent l'utilisation d'équipements forgés faits de nuances d'acier de plus haute résistance, comme les aciers inoxydables austéno-ferritiques (duplex). Ces composants tendent à présenter une perte de ductilité et de performance mécanique générale provoquée par l'hydrogène produit par p. ex. des systèmes de protection cathodique et des processus de corrosion. Les composants en aciers inoxydables duplex présentent une longue histoire d’endommagement par l'hydrogène à basse température provenant de diverses sources. Bien qui ce type de endommagement soit assez récurrent, diverses informations connexes restent à élucider, en raison de l'interaction complexe de l'hydrogène avec la microstructure et le caractère localisé de la production et du transport de l'hydrogène dans le matériau.Le présent travail vise à améliorer la compréhension physique de l'interaction entre l'hydrogène et la microstructure ainsi que les effets de différentes procédures de chargement d'hydrogène sur les propriétés mécaniques des composants forgés en acier inoxydable super duplex UNS S32750.Le développement d'une telle compréhension implique l'évaluation des effets de l'hydrogène sur les propriétés mécaniques du matériau au moyen d'essais de traction dans différents environnements riches en hydrogène. Basé sur des résultats d'essais de traction à vitesse de déformation faible, une relation quantitative entre la fragilisation provoquée par l'hydrogène gazeux et cathodique est proposée, et les effets possibles de la fragilisation par l’hydrogène provoquée par dislocations sont discutés.Des descriptions quantitatives et qualitatives du transport de l'hydrogène, incluant l'analyse des effets des différentes microstructures et voies de diffusion, et de sa position dans le réseau et dans la microstructure (ségrégation de l'hydrogène aux pièges) sont proposées. Ces descriptions sont obtenues en considérant les résultats de différentes techniques expérimentales: essais de perméation, spectroscopie de désorption thermique, spectroscopie de masse d'ions secondaires à temps de vol et diffusion de neutronsThe increasing demand for energy requires the exploration of oil and gas at deeper water locations and on more severe conditions. These production systems have demanded the use of forged equipments made of higher strength steel grades, such as austenitic-ferritic (duplex) stainless steels. These components are more prone to exhibit loss of ductility and general mechanical performance caused by hydrogen generated e.g. by cathodic protection. Duplex stainless stainless steels components present a vast history of hydrogen damage at low temperatures, due to hydrogen derived from various sources. Even being this kind of damage fairly recurring, various related information remains to be elucidated, due to the complex interaction of hydrogen with the microstructure and localized character of hydrogen generation and transportation in the material. The present work aims to improve the physical understanding of the interaction between hydrogen and the microstructure as well as the effects of different hydrogen charging procedures on the mechanical properties of forged components made of the super duplex stainless steel grade UNS S32750.The development of such understanding involves the evaluation of the effects of hydrogen on the mechanical properties of the material through tensile tests in different hydrogen-rich environments. Based on results of slow-strain rate tensile tests, a quantitative relationship between embrittlement caused by gas hydrogen and cathodic charging is proposed, and possible effects of dislocation-assisted hydrogen transportation and embrittlement are discussed. Quantitative and qualitative descriptions of the hydrogen transportation, including analysis of the effects of different microstructures and diffusion paths, and of its position in the lattice and in the microstructure (hydrogen segregation to traps) are proposed. These descriptions are achieved considering results of different testing techniques: permeation tests, thermal desorption spectroscopy, time-of-flight secondary ion mass spectroscopy and neutron scattering
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Grange, Marjolaine. "Fragilisation du Zircaloy-4 par l'hydrogène : comportement, mécanismes d'endommagement, interaction avec la couche d'oxyde, simulation numérique." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005648.
Full text
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JOUINOT, PATRICE. "Developpements de l'essai de disques sous pression. Applications a la fragilisation par l'hydrogene d'aciers faiblement allies." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066531.
Full textAbstract:
Nous avons apporte plusieurs perfectionnements a la technique experimentale des essais de disques sous pression: automatisation des equipements, grandes vitesses de pressurisation, mesure de la temperature et de la fleche au pole du disque pendant l'essai. Grace a l'essai de disques et a des observations macroscopiques et microscopiques avant et apres essai, nous avons etudie les proprietes mecaniques et la fragilisation par l'hydrogene (fph) de six aciers faiblement allies pour oleoducs. Les proprietes mecaniques mesurees avec l'essai de disques sont en accord avec celles determinees en traction et en durete; de plus, les fractographies ont montre que la pression de rupture sous helium diminue lorsque le disque contient des inclusions. Plus les aciers etudies sont sensibles a la corrosion sous contrainte en milieu h2s, plus leur indice de fragilisation par l'hydrogene est eleve. Avec les micrographies et les microfractographies, nous avons montre que les aciers doivent contenir peu d'inclusions, surtout si elles sont alignees, pour resister a la fph. De plus, les micrographies montrent que la fph est reduite si la microstructure est homogene; les fissures se developpent au niveau des interfaces ferrite-perlite et/ou aux joints de grains. La fph de l'acier a structure bainitique est relativement elevee; elle semble liee a la distribution irreguliere des precipites dans la matrice
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Bartier, Olivier. "Effet d'une nitruration par plasma d'ions sur la fragilisation par l'hydrogène d'un acier à haute résistance." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-250.pdf.
Full textAbstract:
La fragilisation par l'hydrogène, en particulier des aciers à haute résistance, est un problème industriel important. C'est le cas lorsqu'une pièce mécanique doit être utilisée dans un environnement susceptible de la contaminer. L'un des remèdes possibles, pour limiter ou empêcher la contamination est d'utiliser des procédés physiques ou chimiques de dépôts constituants une barrière à la pénétration de l'hydrogène dans la pièce. Ici, nous examinons l'effet d'une nitruration par plasma d'ions dont l'objectif est double : limiter la pénétration de l'hydrogène et augmenter les propriétés mécaniques. Dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire hidrogenio de l'université fédérale de Rio de Janeiro, des essais électrochimiques ont permis de préciser que seule la couche de combinaison joue le rôle de barrière. Pour comprendre comment la couche nitrurée résiste à la fragilisation, des observations en microscopie optique par interférométrie de Normaski associées à la détermination par diffraction des rayons x des microdéformations pendant la fatigue du matériau ont permis de préciser le mode d'endommagement mécanique. Dans le cas d'une sollicitation statique, nous montrons, contrairement à d'autres auteurs, que l'hydrogène joue un rôle des les premiers stades de déformation plastique et nous proposons une explication basée sur le mouvement des dislocations qui présente l'avantage de concilier certaines théories apparemment contradictoires. Dans les conditions extrêmes lorsqu'un traitement a permis de saturer les sites piégeurs d'hydrogène, il est montré que le traitement de nitruration permet d'obtenir des propriétés mécaniques améliorées par rapport à l'acier de base non contamine
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Guéraut, Élie. "Ascension et fragilisation d'une petite bourgeoisie culturelle : une enquête ethnographique dans une ville moyenne en déclin." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCB156.
Full textAbstract:
« Petite bourgeoisie nouvelle » (Bourdieu, 1979), « nouvelles couches moyennes » (Bidou, 1984), « gentrifieurs » (Collet, 2015), « bobos » (Brooks, 2000), « bourgeoisie progressive » (Tissot, 2011), etc., depuis maintenant plus de quarante ans, les qualificatifs savants et ordinaires qui visent à désigner les fractions intellectuelles des classes moyennes et supérieures ne manquent pas. Cette abondance est bien sûr liée à l'hétérogénéité sociale de ces populations qui, saisies à travers des époques et des contextes socio-spatiaux divers, n'ont guère en commun qu'une tendance à l'accumulation et à la valorisation du capital culturel. Toutefois, ces recherches focalisent leur attention sur le seul cas des grandes agglomérations, laissant dans l'ombre celui des villes petites et moyennes (les unités urbaines de moins de 100 000 habitants), qui assurent pourtant des fonctions territoriales fortes et concentrent près d'un tiers de la population française (Insee, RP 2013). Cette thèse repose sur des matériaux ethnographiques et statistiques collectés dans le cadre d'une enquête localisée au long cours (2010-2018). Elle interroge la crise de la reproduction du « pôle culturel » d'une ville moyenne en décroissance (Nevers) et place ainsi la focale sur ces espaces en marge des grandes agglomérations et des dynamiques de gentrification qui s'y observent. Constitué de salariés directs et indirects de la « main gauche de l’État » décentralisée et déconcentrée, d'artistes, de militants associatifs et politiques, le pôle culturel neversois connaît une ascension importante dans les années 1980 et 1990, portée par les politiques culturelles dites de « démocratisation », le développement de la Fonction Publique Territoriale, ainsi que la professionnalisation du monde associatif (chapitres 1 et 2). Cette ascension ne concerne cependant que la génération née dans les années 1960, dont les membres, devenus élus socialistes, artistes-plasticiens reconnus, directeurs d'associations, d'institutions culturelles et des services des collectivités, forment dès les années 2000 une petite bourgeoisie culturelle locale. Elle s'oppose en cela aux générations nées dans les années 1970 et 1980, qui, malgré l'expérience d'études supérieures dans une grande agglomération et leur engagement dans des activités associatives et artistiques, ne rencontrent pas le succès des « reconversions militantes » de leurs aînés (chapitres 3 et 4). Cette fragilisation du groupe, sous les effets conjugués des politiques de réduction des dépenses publiques et des dynamiques dites de « métropolisation », est redoublée par la défaite des socialistes aux élections municipales de 2014, après quarante-trois années au pouvoir, au profit d'une nouvelle majorité composée d'élus « sans étiquette », UMP et UDI. Le déclin du pôle culturel neversois se fait alors en raison de plusieurs facteurs : crise de la représentation politique, précarité et incertitude au travail pour les jeunes générations, menace du travail d'appropriation de l'espace public et de certains lieux de sociabilité (cafés, locaux associatifs, équipements culturels, etc.). Autour de cette trajectoire descendante collective, on observe dans les conduites de sociabilité de ce groupe d’interconnaissance une forte tendance à l'agrégation affinitaire et au rejet de l'altérité sociale. La croissance démographique des classes populaires précarisées dans le centre-ville est par exemple commentée avec inquiétude et regret, donnant lieu à des manifestations particulièrement aiguës de mépris social, qui se donnent à voir sans tentative d'euphémisation ou de dissimulation (chapitre 6)"New bourgeoisie" (Bourdieu, 1979), "new middle layers" (Bidou, 1984), "gentrifiers" (Collet, 2015), "bobos" (Brooks, 2000), "progressive bourgeoisie" (Tissot, 2011), etc., for more than forty years now, the learned and ordinary qualifiers which designate the intellectual fractions of the middle and upper classes are not lacking. This abundance is of course linked to the social heterogeneity of these populations, which, captured through different socio-spatial periods and contexts, have little in common but a tendency to accumulate and valorize cultural capital. However, this research focuses their attention on the single case of large urban areas, leaving behind that of small and medium-sized cities (urban units of less than 100,000 inhabitants), which nevertheless provide strong territorial functions and concentrate close to one third of the French population (INSEE, RP 2013). This thesis is based on ethnographic and statistical material collected as part of a long-term localized survey (2010-2018). It questions the reproduction crisis of the "cultural pole" of a declining middle city (Nevers) and thus places the focus on these spaces on the fringes of the large agglomerations and gentrification dynamics that are observed there. Consisting of direct and indirect employees of the decentralized and deconcentrated "left hand of the state", artists, activists and political activists, the cultural center of Nevers knew a significant rise in the 1980s and 1990s, driven by cultural policies. so-called "democratization", the development of the Territorial Public Service, as well as the professionalization of the associative world (chapters 1 and 2). This rise, however, only concerns the generation born in the 1960s, whose members, who became elected socialists, recognized visual artists, directors of associations, cultural institutions and community services, formed in the 2000s a small bourgeoisie cultural heritage. It is opposed to the generations born in the 1970s and 1980s, who, despite the experience of higher education in a large city and their involvement in associative and artistic activities, do not meet the success of "militant reconversions" of their elders (chapters 3 and 4). This weakening of the group, under the combined effects of policies to reduce public spending and dynamics called "metropolisation", is redoubled by the defeat of the Socialists in the municipal elections of 2014, after forty-three years in power, in favor of a new majority composed of elected "without label", UMP and UDI. The decline of the cultural center of Nevers is then due to several factors: crisis of political representation, precariousness and uncertainty at work for the younger generations, threat of the work of appropriation of the public space and certain places of sociability (cafes associations, cultural facilities, etc.). Around this collective downward trajectory, there is a strong tendency towards affinity aggregation and the rejection of social otherness in the sociability behaviors of this group of nter- knowledge. For example, the population growth of the marginalized working class in the city center is commentated with concern and regret, giving rise to particularly acute manifestations of social contempt, which can be seen without any attempt at euphemism or concealment (chapter 6)
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Puydebois, Simon. "Fragilisation par l'hydrogène en fatigue oligocyclique de l'Inconel 718 issu d’un procédé de fabrication additive (LBM)." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI011.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur la sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène (FPH) d'un alliage base nickel, l’Inconel 718 issu d’un procédé de fabrication additive (FA), sous sollicitation cyclique. Cematériau est utilisé pour la réalisation de certains composants des ensembles propulsifs d’Ariane qui sont fabriqués par Ariane Group. Dans ce domaine, certaines pièces sont sollicitées sous « ambiancehydrogène ». Ainsi, le risque de fragilisation de ces pièces est une problématique de premier ordre.Pour cela, nous avons caractérisé l’état métallurgique d’un Inconel 718 FA à différentes échelles structurales afin d’observer un possible impact du procédé de mise en œuvre sur la microstructure, puis d’envisager sa conséquence sur le comportement mécanique et la sensibilité à la FPH de l’alliage. Notons que nous avons conduit une étude plus réduite sur un alliage forgé afind’avoir des éléments de comparaison. Afin de comprendre les mécanismes de fragilisation par hydrogène de l’Inconel 718 FA, il est nécessaire de connaitre l’état et la mobilité de l’hydrogène dans le matériau. Des analyses deperméation électrochimique (PE) et gazeuse (PG), ainsi que de spectroscopie de désorption thermique (TDS) apportent des éléments de compréhension des mécanismes de piégeage et de diffusion de l’hydrogène. Ils permettent de discuter l’implication des joints de grains dans les mécanismes dediffusion ainsi que l'effet des hétérogénéités microstructurales sur les mécanismes de piégeage dans l’Inconel 718 FA.D'autre part, l’influence de l’hydrogène sur le comportement mécanique a été questionnée en traction et en fatigue oligocyclique en terme de comportement élasto-viscoplastique, de processus d’initiation, de propagation de fissure en fatigue et de ténacité. Dans ce cadre nous présentons, dans unpremier temps, l’étude du comportement en traction et sa sensibilité à l’hydrogène pour l’Inconel 718 FA. Nous questionnons lors de cette partie l’effet de la vitesse de sollicitation sur les mécanismes defragilisation ainsi que sur les différentes interactions hydrogène/matériau. Des essais de traction interrompue ont été réalisés afin de questionner l’effet de l’hydrogène sur le comportement viscoplastique et notamment questionner les interactions hydrogène/plasticité.Dans un deuxième temps, le comportement en fatigue de l’Inconel 718 FA en présence d’hydrogène gazeux est interrogé à l’aide d’essais de fatigue pour un rapport de charge, R de 0,1 sous une pression d’hydrogène de 300 bar. Il est clairement mis en évidence une réduction du nombre decycles à rupture en présence d’hydrogène ainsi qu’un changement de mode de rupture. L’impact de l’hydrogène a été évalué sur les étapes d’initiation et de propagation de fissures ainsi que sur la ténacité du matériau en fonction de la métallurgie de l’alliage.L'ensemble des résultats obtenus permettent une discussion de la sensibilité du matériau à la FPH, tenant compte en particulier des interactions hydrogène/plasticitéThis study focuses on the hydrogen embrittlement sensitivity (HE) under cyclic loading of a nickel based alloy, Inconel 718, manufactured by the additive manufacturing process (AM). This material is used in some components of Ariane cryogenic engines that are manufactured by ArianeGroup. Some of these components are solicited under "hydrogen atmosphere", and the risk of embrittlement is a major problem.The metallurgical states of the Inconel 718 AM alloy have been characterized at different structural scales in order to observe a possible impact of the manufacturing process on the microstructure and discuss the possible consequences on the mechanical behaviour of the alloy underhydrogen pressure. Moreover, a forged alloy has also been studied for comparison.To discuss the mechanisms of hydrogen embrittlement in the material, it is first necessary to study the hydrogen behaviour in the material. Electrochemical and gaseous permeation analyses as well as TDS were performed to provide insights into the mechanisms of hydrogen diffusion. Fromthese results, the involvement of grain boundaries in the diffusion mechanisms and the effect of microstructural heterogeneities on the trapping mechanisms in this material have been discussed.On the other hand, the influence of hydrogen on the mechanical behaviour has been investigated under monotonic and cyclic loading in terms of elasto-viscoplastic behaviour, crack initiation process, fatigue crack propagation and toughness. In a first part, the tensile behaviour of the Inconel 718 AMunder hydrogen pressure has been considered. The effects of the loading rate on the mechanisms of embrittlement have been addressed. Moreover, interrupted tensile tests have been carried out to identify the effect of hydrogen on the viscoplastic behaviour and allowing to discuss hydrogen /plasticity interactions.The fatigue behaviour of Inconel 718 AM in the presence of hydrogen gas was investigated by cyclic tests for a 0.1 load ratio (R) under a 300 bar H2 at room temperature. It has been shown that hydrogen leads to a clear decrease of the number of cycles to rupture and to a change in failure mode.The impact of hydrogen has been evaluated on the fatigue crack initiation and propagation stages as well as on the toughness of the material.Finally, all the obtained results allowed a discussion of the hydrogen embrittlement sensitivity of the material, taking into account the hydrogen / plasticity interactions
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Delannoy, Romain. "Études expérimentales et théoriques de la thermo-oxydation de réseaux époxy-amines." Thesis, Paris, HESAM, 2022. http://www.theses.fr/2022HESAE068.
Full textAbstract:
Utilisées couramment pour protéger des ouvrages en béton des contraintes environnementales extérieures, les matrices thermodurcissables époxy-amines subissent un vieillissement dégradant leurs propriétés d’usage. L’objectif principal de cette thèse est de comprendre les mécanismes à l’origine de la fragilisation. Pour comprendre la sélectivité intrinsèque de la structure moléculaire du réseau et identifier les sites sensibles au vieillissement thermo-oxydant, trois systèmes époxy-amines à base de DGEBA et de durcisseurs de la famille des éthylamines à la complexité croissante ont été choisis : DGEBA-EDA, DGEBA-DETA et DGEBA-TETA. Après vieillissement accéléré à différentes températures, les échantillons ont été caractérisés expérimentalement à différentes échelles. L’analyse par spectroscopie infrarouge a montré la formation majoritaire d’amides N−C=O et la disparition d’un signal attribué aux groupements N−CH2 portés par les segments « durcisseur » à toutes les températures et pour les trois réseaux. Une étude théorique complémentaire sur des molécules représentatives des motifs du réseau a permis de montrer que les liaisons C−H portées par ce site oxydable présente des enthalpies de dissociation (BDE) plus faibles que les autres sites et sont donc plus susceptibles de réagir pendant l’oxydation. On observe à l’échelle macromoléculaire, par des analyses calorimétriques et mécaniques multi-fréquentielles, un mécanisme prédominant de scissions de chaînes. Deux relaxations sous-vitreuses ont pu être identifiées pour DGEBA-DETA : l’une associée aux mouvements des hydroxypropyléthers −CH2−CH(OH)−CH2− dont l’intensité augmente au cours du vieillissement et l’autre, qui semble associé aux séquences « durcisseur », dont l’intensité diminue au cours du vieillissement. La corrélation entre oxydation de la structure moléculaire et évolution des propriétés mécaniques (élastiques et de rupture) des réseaux thermodurcissables a été établieEpoxy-amine thermosets are often used in civil engineering to protect concrete structures, but they are themselves sensitive to chemical and physical ageing. This thesis is part of the ANR ECLIPS project aiming to characterize ageing and its effects on the mechanical and barrier properties of the materials. Three epoxy-amine networks made from DGEBA and ethylamine hardeners of increasing complexity – DGEBA-EDA, DGEBA-DETA, DGEBA-TETA – were chosen to accurately identify weak spots of the molecular structure. Different techniques were used to characterize multi-scale changes of the network after thermal ageing at different temperatures. At the molecular scale, the predominant formation of amide groups N−C=O was observed while an FTIR signal attributed to N−CH2 groups held by hardener segments was found to disappear with ageing. A complementary theoretical study on the Bond Dissociation Energies (BDE) was carried out using molecules representative of the repetitive pattern of the network. The C−H bond held by the same hardener N−CH2 group was found to be the most sensitive to oxidation as its BDE is the lowest. At the macromolecular scale, a predominant chain scission process was identified with ageing. Two sub-glass relaxations were observed for the DGEBA-DETA network. One associated to the hydroxypropyl ether group −CH2−CH(OH)−CH2− motions whose intensity increases with time. The other one of unknown origin quickly disappearing with ageing. Mechanical properties were characterized and a correlation with oxidation of the structure was established
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Smanio-Renaud, Véronique. "Etude des mécanismes de Fragilisation Par l'Hydrogène des aciers non alliés en milieu H2S humide : contribution de l'émission acoustique." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0129/these.pdf.
Full textAbstract:
La Fragilisation par l'Hydrogène (FPH) des aciers en milieu humide contenant de l'H2S est un mode d'endommagement répandu dans l'industrie pétrolière. Afin d'améliorer la compréhension de ce mode de dégradation, un essai normalisé de résistance à la FPH des aciers en milieu H2S a été instrumenté par émission acoustique (EA). Les signaux d'EA liés aux deux grands modes de fissuration dans ce milieu, la décohésion interne (Hydrogen Induced Cracking, HIC) et la rupture différée par H2S (Sulfide Stress Cracking, SSC), ont été discriminés des signaux relatifs aux autres sources d'EA (dégagement d'hydrogène, formation de la couche de FeS). Le suivi en temps réel des fissurations offre un nouvel éclairage sur les cinétiques des fissurations HIC et SSC, sur les paramètres influant les différentes étapes de fissuration. Une meilleure compréhension des mécanismes de fissuration est également permise par l'application de cette méthodologie de monitoring. La comparaison entre différents aciers exposés à différents environnements fragilisant et avec ou sans contraintes appliquées permet de distinguer très clairement les différentes formes de fissuration : HIC ou Step Wise Cracking, SWC, SSC ou Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking, SOHICMany steel equipments used in oil and gas industry are subjected to wet H2S cracking. In order to improve the understanding of this type of cracking, Acoustic Emission (AE) was used for the monitoring of steels exposed to wet H2S. AE related to both most important crackin modes in this media, i. E. , Hydrogen lnduced Cracking (HIC} and Sulfide Stress Cracking (SSC), were discriminated from the other AE sources signals (H2 evolution, iron sulfide layer formation). Using this methodology, real-time monitoring of cracking is possible, offering new insights into the kinetics of cracking, and into the impact of several parameters on the different steps of cracking. A better understanding of the different cracking mechanisms is another output of this study. From the comparisons between different steel grades exposed to H2S environments with or without applied load allows, different cracking modes can be clearly distinguished: HIC vs. SWC (Step Wise Cracking), and SSC vs. SOHIC (Stress Oriented Hydrogen lnduced Cracking)