Mécanique, Corrosion, Hydrogène

Responsable : Opens window for sending emailMarie Touzet-Cortina

AFM, slip band statistics and internal hydrogen
Hydrogen diffusion and crystal plasticity
Local Electrochemical Impedance Spectroscopie
Scanning Electrochemical microscopy
EBSD map of stress corrosion cracking of Al-Li
3D fractography of fatigue crack in hydrogen gas
Simulation of intergranular stress corrosion cracking (IGSCC)
Strain field identification on a Friction stir weld

Les activités de l’axe Mécanique-Corrosion-Hydrogène portent sur l'étude des effets couplés de l'environnement, des contraintes mécaniques, et de la microstructure sur la durabilité des matériaux métalliques. Les modes de dégradation abordés sont la corrosion sous contrainte, la fatigue corrosion, la fragilisation par l’hydrogène, la corrosion localisée. Les matériaux étudiés sont les alliages industriels et des matériaux modèles.

Les recherches s'appuient à la fois sur une forte approche expérimentale de mise en évidence et d’analyse des modes d'endommagement, et sur le développement de modèles et de simulations numériques. Afin de mieux comprendre les phénomènes observés, une approche multi-échelles (du nanoscopique au macroscopique) basée sur l'utilisation de techniques expérimentales variées et sur des modélisations et simulations numériques spécifiques, a été mise en oeuvre.


Sur le plan expérimental :

·         - Essais mécaniques (quasi-statiques, cycliques basse fréquence) en milieux aqueux sur bancs d'essais de traction, essais sur mini-bancs de traction.

·         - Vidéo microscopie in situ avec identification de champ.

·         - Techniques d'électrochimie à l'échelle macroscopique, à l'échelle mésoscopique (utilisation de cellules électrochimiques de diamètre millimétrique) et à l'échelle microscopique (microscopie électrochimique, impédances locales.

·         - Microscopie à force atomique ex situ et in situ (en milieu liquide et sur éprouvette sollicitée mécaniquement). Mesure en mode SKFM.

·         - Caractérisation physico chimique des surfaces (Analyses EDX, AUGER)

·         - Observations en microscopie (Microscopie électronique à balayage, microscopie électronique à transmission)

·         - EBSD

·        - Tomography 


Sur le plan de la modélisation:

·       - Simulation de la multi-fissuration par des méthodes d’homogénéisation

·       - Plasticité cristalline

·       - Simulation de la propagation de fissure dans des agrégats polycristallins numériques

·       - Simulation du couplage élastoplasticité-diffusion de l’hydrogène

 

·       - Simulation de l’effet de la ségrégation aux joints de grains sur la diffusion de l’hydrogène 

 

 

Publications récentes

 

2014

 

D. Sidane, M.Touzet, O. Devos, M. Puiggali, J.-P. Larivière, J. Guitard, Investigation of the surface reactivity on a 304L tensile notched specimen using scanning electrochemical microscopy, Corrosion Science 87 (2014) 312-320. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X14002935 ) 

 

R. Matadi Boumbimba, C. Froustey, P. Viot, J.-M. Olive, F. Léonardi, P. Gerard, R. Inoubli, Preparation and mechanical characterisation of laminate composites made of glass fibre/epoxy resin filled with tri bloc copolymers, Composite Structures, Volume 116, September–October 2014, Pages 414-422.( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822314002384 )

 

M.  Dhondt, I. Aubert, N. Saintier, J.-M. Olive, Effects of microstructure and local mechanical fields on intergranular stress corrosion cracking of a friction stir welded Aluminum-Copper-Lithium 2050 nugget, Corrosion Science, 2014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X14002285 )

 

S. Teus, V. Mazanko, J.-M. Olive, V. Gavriljuk, Grain boundary migration of substitutional and interstitial atoms in α-iron. Acta Materialia, Vol. 69, pp. 105-113, 2014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645414000706 )

 

D. N. Ilin, N. Saintier, J.-M. Olive, R. Abgrall, I. Aubert, Simulation of hydrogen diffusion affected by stress-strain heterogeneity in polycrystalline stainless steel, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 39, Issue 5, 4 February 2014, Pages 2418-2422 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319913027900 )

 

2013

 

M. Mouanga, M. Puiggali, B. Tribollet, V. Vivier, N. Pébère, O. Devos. Galvanic corrosion between zinc and carbon steel investigated by local electrochemical impedance spectroscopy . Electrochimica Acta 88 (2013) pp. 6-14. (  http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.10.002 )

 

M. Mouanga, M. Puiggali, O. Devos. EIS and LEIS investigation of aging low carbon steel with Zn-Ni coating . Electrochimica Acta 106 (2013) pp. 82-90. ( http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2013.05.021 )

 

2012

 

I. Aubert, N. Saintier, J.-M. Olive, Crystal plasticity computation and atomic force microscopy analysis of the internal hydrogen-induced slip localization on polycrystalline stainless steel, Scripta Materialia, Volume 66, Issue 9, May 2012, Pages 698-701 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964621200036X )

 

E. Bousquet, A. Poulon-Quintin, O. Devos, M. Puiggali, M. Touzet. Microstructure, mechanical and corrosion behaviour of an AA2024-T3 FSW joint. Advanced Materials Research 409 (2012) pp. 257-262. ( www.scientific.net/AMR.409.257 )

 

P. Cordoba-Torres, T.J. Mesquita, O. Devos, B. Tribollet, V. Roche, R.P. Nogueira, On the intrinsic correlation between a and Q parameters of double layer constant phase elements in electrochemical impedance spectroscopy, Electrochimica Acta, 72 (2012) 6-14. ( http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2012.04.020 )

 

Y. Mine, A. Orita, K. Murakami, J.-M. Olive, Fatigue crack growth behaviour in austenitic stainless steels subjected to superficial and entire hydrogenation, Materials Science and Engineering: A 548 (2012) 118-125 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509312004856 )

 

2011

D. Sidane, O. Devos, M. Puiggali, M. Touzet, B. Tribollet, V. Vivier. Electrochemical characterization of a mechanically stressed passive layer. Electrochemistry Communications 13 (2011) , pp. 1361-1364. ( http://dx.doi.org/10.1016/j.elecom.2011.08.010 )

 

Y. Mine, J-M Olive, K. Nagata and T. Mitsutani , Hydrogen effect on cyclic plasticity and crack growth in coarse-grained iron, Materials Science and Engineering: A, Volume 528, Issue 28, 25 October 2011, Pages 8090-8099 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092150931100815X )

 

E. Bousquet, A. Poulon-Quintin, M. Puiggali, O. Devos, M. Touzet. Relationship between microstructure, microhardness and corrosion sensitivity of an AA 2024-T3 friction stir welded joint, Corrosion Science, 53 (2011), pp.3026-3034. ( http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2011.05.049 )

 

N. Saintier, T. Awane, J.-M. Olive, S. Matsuoka, Y. Murakami, Analyses of hydrogen distribution around fatigue crack on type 304 stainless steel using Secondary Ion Mass Spectrometry, International Journal of Hydrogen Energy 36, 2011, 8630-8640 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319911007014 )

 

2010

 

R. Miresmaeili, N. Saintier, J.-M. Olive, H. Kanayama, H. Notsu, One-way coupled crystal plasticity-hydrogen diffusion on artificial microstructure, Journal of Computational Science and Technology JCST, Special issue on computational mechanics, Vol.4, N°2, 2010, pp 105-120 ( www.jstage.jst.go.jp/article/jcst/4/2/4_2_105/_article )

 

I. Aubert, J. M. Olive, N. Saintier, The effect of internal hydrogen on surface slip localisation on polycrystalline AISI 316L stainless steel, Material Science and Engineering:A, Vol. 527, Issues 21-22, 20 August 2010, pp. 5858-5866 ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509310005861 )