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Endommagement des matériaux sous environnement agressif

Nous étu­dions la cor­ro­sion sous contrainte, la fra­gi­li­sa­tion par l’hy­dro­gène et la fatigue‐​corrosion des maté­riaux métal­liques. Notre démarche, prin­ci­pa­le­ment expé­ri­men­tale, vise à com­prendre les méca­nismes d’en­dom­ma­ge­ment en asso­ciant des com­pé­tences de métal­lur­gie phy­sique, de méca­nique et d’élec­tro­chi­mie.

 

Moyens

  • Essais méca­niques en envi­ron­ne­ment élec­tro­chi­mique contrô­lé,
  • Caractérisations par MEB, MET, EBSD, AFM/​SKPFM, Auger/​XPS, dif­frac­tion et tomo­gra­phie X, per­méa­tion élec­tro­chi­mique de l’hy­dro­gène, ther­mo­dé­sorp­tion,
  • Modélisation par élé­ments finis.

 

 

Détection de l’hy­dro­gène par SKPFM dans un acier bipha­sé (thèse Tohme).

 

Thèses

Corrosion sous contrainte et fra­gi­li­sa­tion par l’hy­dro­gène d’a­ciers inoxy­dables mar­ten­si­tiques pour appli­ca­tions aéro­nau­tiques. Jolan Bestautte, 2018–2021. Collab. Aubert‐​et‐​Duval, Airbus, Univ. La Rochelle, Univ. Manchester, Institut de la Corrosion.

Rôle des cavi­tés dans la fra­gi­li­sa­tion par l’hy­dro­gène d’un acier de fon­de­rie. Ahmed Yaktiti, 2018–2021. Collab. SafeMetal.

Etude des méca­nismes de cor­ro­sion sous contrainte des alliages 600690 en milieu secon­daire des réac­teurs REP en pré­sence de plomb et de soufre. Jihane Ben‐​Mohamed, 2018–2021. Collab. Framatome.

Influence de la teneur en hydro­gène dans le Gaz Naturel sur la sen­si­bi­li­té à la fra­gi­li­sa­tion par l’hy­dro­gène d’a­ciers fai­ble­ment alliés pour le trans­port de gaz à haute pres­sion. Hamza Ez‐​Zaki, 2017–2020.​ Collab. CEA – GRT Gaz.

 

Microstructure d’un acier 17–4PH obte­nu par fabri­ca­tion addi­tive SLM (thèse Alnajjar).

 

Publications récentes

A Comparative Study of Microstructure and Hydrogen Embrittlement of Selective Laser Melted and Wrought 17–4 PH Stainless Steel. Alnajjar, M.; Christien, F.; Bosch, C.; Wolski, K. Mater. Sci. Eng. A 2020, 785, 139363. https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.139363

Influence of micro­struc­ture and man­ga­nese sul­fides on cor­ro­sion resis­tance of selec­tive laser mel­ted 17–4 PH stain­less steel in aci­dic chlo­ride medium. Alnajjar, M.; Christien, F.; Barnier, V.; Bosch, C.; Wolski, K.; Fortes, A.D.; Telling, M. Corrosion Science 2020, 108585. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108585

SKPFM Study of Hydrogen in a Two Phase Material. Experiments and Modelling. Tohme, E.; Barnier, V.; Christien, F.; Bosch, C.; Wolski, K.; Zamanzade, M. International Journal of Hydrogen Energy 2019, 44 (33), 18597–18605. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.05.177

Coupled Hydrogen and Phosphorous Induced Initiation of Internal Cracks in a Large 18MnNiMo5 Component. Sezgin, J.-G.; Bosch, C.; Montouchet, A.; Perrin, G.; Atrens, A.; Wolski, K. Engineering Failure Analysis 2019, 104, 422–438. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.06.014

Evidence of aus­te­nite by‐​passing in a stain­less steel obtai­ned from laser mel­ting addi­tive manu­fac­tu­ring. Alnajjar, M.; Christien, F.; Wolski, K.; Bosch, C. Additive Manufacturing 2019, 25, 187–195. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.004

 

Partenaires académiques et industriels

LASIE/​Univ. La Rochelle, Univ. Manchester, ISIS – Diamond Light Source, Consortium CorRTEx, LTDS/​ENISE, Labex Manutech, IMN/​Univ. Nantes, Institut de la Corrosion, IFPEN, CEA, Airbus, Framatome, SafeMetal, GE, GRT Gaz.

 

Contact

Frédéric Christien
frederic.christien@mines-stetienne.fr
Tél. : 04 77 42 00 18

 

Propagation sous‐​critique d’une fis­sure inter­gra­nu­laire en cours d’es­sai de trac­tion lente sous char­ge­ment catho­dique d’un acier mar­ten­si­tique (thèse Alnajjar).