Fragilisation par l’hydrogène d’alliages austénitiques : rôle de la microstructure et de la ségrégation des impuretés soufre et phosphore

Hydrogen embrittlement for austenitic alloys : behaviour of microstructure and segregation of sulphur and phosphorus impurities

Résumé

Les propriétés mécaniques des alliages austénitiques dépendent de leur composition chimique et de leur microstructure, mais elles peuvent être fortement modifiées en présence d’une hydrogénation. Cette étude a pour objectif de préciser cette influence sur deux alliages (800 et 600), pour lesquels d’une part la composition chimique et d’autre part la microstructure présentent des différences significatives. Pour étudier le rôle de la microstructure sur le comportement mécanique de ces alliages en présence ou en absence d’hydrogène, des essais de traction lente à la température ambiante ont été effectués. L’hydrogénation a été réalisée préalablement à la traction, sous polarisation cathodique potentiostatique à 300°C par électrolyse de l’eau injectée dans un bain de sels fondus, pendant des durées comprises entre 5 et 48 h. Une forte fragilisation par l’hydrogène a été mise en évidence dans le cas de l’alliage 600 à l’état hypertrempé et revenu avec précipités aux joints de grains, la rupture étant de type intergranulaire fragile ; elle est plus faible à l’état hypertrempé sans précipités aux joints de grains. En revanche, l’alliage 800 n’est pas fragilisé par l’hydrogène, ni à l’état hypertrempé ni à l’état hypertrempé et revenu, même en présence de précipités. L’influence d’une ségrégation du phosphore sur les joints de grains peut expliquer les différences observées.