Le gonflement des aciers austénitiques

Swelling of austenitic stainless steels

CEA-DEN-DMN, CEA Saclay 91, Saclay, France
e-mail : philippe.dubuisson@cea.fr

Reçu : 15 Novembre 2010
Accepté : 12 Mai 2011

Résumé

Les aciers austénitiques sont largement employés dans le cœur des réacteurs nucléaires et sont donc soumis à des flux importants de neutrons, conduisant à de fortes évolutions de leurs propriétés dont une des plus importantes est le gonflement (expansion volumique isotrope). Cette déformation induite par l’irradiation est due à la formation de cavités. Le gonflement est un phénomène à seuil qui dépend des conditions d’irradiation, température et flux mais aussi de l’état métallurgique du matériau et de sa composition chimique. Le changement de matériaux, de l’acier 316 au 15–15 Ti, a permis d’augmenter d’un facteur 3 la durée de vie des assemblages des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium.

Abstract

Austenitic stainless steels are widely used in the core of the nuclear reactors and are thus subject to significant neutron flux, leading to strong evolutions of their properties. One of most significant is swelling (isotropic volume expansion). This deformation induced by the irradiation is due to the void formation. Swelling is a threshold phenomenon that depends on the irradiation conditions, temperature and flux, but also on the metallurgical state and its chemical composition. The change of steels, from SA 316 to CW 15–15 Ti, has increased by a factor 3 the lifetime of Sodium Fast Reactor subassemblies.