Développement d’une approche d’équivalence en matière de fragilisation des aciers par l’hydrogène entre hydrogène gazeux et électrochimique

Dans le cadre du projet HYPERSTOCK, le phénomène de fragilisation par l’hydrogène des aciers est étudié sur des aciers faiblement alliés de transport et de stockage d’hydrogène gazeux. Ce soluté diminue les propriétés mécaniques et de facto la durabilité de ces alliages.

L’objectif de la thèse de S. Coop-Phane du LaSIE est d’établir des modèles d’équivalence en matière d’endommagement entre chargement cathodique et environnement gazeux et de les valider sur ces aciers.

Il s’agit, dans un premier temps, d’étudier la solubilité de l’hydrogène dans un acier de structure ferrito-perlitique (transport de H₂) à la suite d’un chargement cathodique dans divers milieux aqueux considérés comme « non-agressifs » (NaCl 3,5 % massique par exemple). Pour cela, un potentiel est imposé de manière constante pendant une durée pouvant varier de 6 h à 72 h. Ainsi, l’hydrogène est absorbé par l’échantillon et la quantité introduite est mesurée par spectroscopie de thermo-désorption. Par la suite, une approche d’équivalence en matière de diffusion et de piégeage de l’hydrogène au sein du matériau sera développée sur la base d’essais de perméation électrochimique et gazeuse. Finalement, des essais mécaniques sous chargement électrochimique et gazeux associés à de la simulation par éléments finis permettront de discuter les conditions d’une possible équivalence mécanique et d’endommagement dans l’optique de les valider sur des matériaux d’application.

Les premiers résultats de chargements cathodiques (équivalence en solubilité) ont été présentés lors des Journées Jeunes Chercheurs organisées par le CEFRACOR à Toulouse les 4 et 5 juillet 2023.