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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 600/690 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).