Creep flow and fracture behavior of the oxygen-enriched alpha phase in zirconium alloys

Raphael Chosson 1, 2 Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon 1 V. Vandenberghe 3 Jean-Christophe Brachet 2 Jérôme Crépin 1
1 MAT - Centre des Matériaux
2 SRMA - Service des Recherches Métallurgiques Appliquées
DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire : DEN/DMN
3 SEMI - Service d'Etudes des Matériaux Irradiés
DMN - Département des Matériaux pour le Nucléaire : DEN/DMN/SEMI
Abstract : During hypothetical Loss-Of-Coolant-Accident (LOCA) scenario, zirconium alloy fuel cladding tubes are exposed to internal pressure and high temperature oxidation, so that an oxygen-stabilized α(O) phase, forms from the outer surface of the cladding, under the zirconia oxide layer. The high-temperature viscoplastic flow and fracture behavior of the α(O) phase were characterized through axial creep tests performed under vacuum, on representative model materials containing 10–30 at.% of oxygen. Creep strengthening and ductile-to-brittle transition were quantified as a function of oxygen content and test temperature, and modeled into viscoplastic flow constitutive equations and an empirical fracture criterion.
Keywords : Embrittlement Oxidation Zirconium alloys Creep High temperature deformation
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Soumis le : mardi 15 mars 2016 - 14:37:35
Dernière modification le : vendredi 15 février 2019 - 11:24:07
Document(s) archivé(s) le : jeudi 16 juin 2016 - 10:44:46

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Raphael Chosson, Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon, V. Vandenberghe, Jean-Christophe Brachet, Jérôme Crépin. Creep flow and fracture behavior of the oxygen-enriched alpha phase in zirconium alloys. Scripta Materialia, Elsevier, 2016, 117, pp.20-23. ⟨10.1016/j.scriptamat.2016.02.021⟩. ⟨hal-01288691⟩

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