Fragilisation des aciers par l’hydrogène : étude et prévention

L a fragilisation par l’hydrogene des aciers , souvent designee par FPH , est une des causes importantes de rupture de pieces dans l’industrie. Le caractere souvent brutal des ruptures et les consequences humaines et economiques pouvant en resulter ont ete a l’origine de nombreuses etudes et publications sur ce theme depuis la premiere mise en evidence du phenomene, il y a plus d’un siecle. Les situations pouvant conduire a des phenomenes de FPH sont nombreuses et diverses : introduction d’hydrogene dans le materiau a l’elaboration ou lors d’operations de transformation et de mise en œuvre (traitements thermiques, soudage) ; utilisation des aciers en presence d’hydrogene ou de melanges gazeux hydrogenes ; hydrogene produit par des reactions electrolytiques (traitements de surface, protection cathodique) ; hydrogene provenant des reactions de corrosion (environnements aqueux). La fragilisation par l’hydrogene peut se manifester sous des formes diverses qui dependent d’une multitude de parametres : materiau (etat, composition, microstructure...) ; milieu environnant (gaz, milieu aqueux, temperature...) ; conditions de sollicitation mecanique (statique, dynamique, cyclique...). L’evolution des techniques et des procedes, la recherche des rendements les plus eleves, les reductions de cout font que les materiaux peuvent etre amenes a travailler dans des conditions de plus en plus severes. Les evolutions importantes au niveau des aciers eux-memes, dans les techniques d’elaboration et de transformation, dans leurs mises en œuvre, impliquent toujours de nouvelles etudes. Les solutions apportees aux problemes de fragilisation par l’hydrogene ne sont jamais definitives et, dans de nombreux cas, pour des raisons de gains economiques ou de securite, il est important de se reposer la question de l’efficacite de la solution apportee. Enfin, de plus en plus, les utilisateurs de pieces, de reacteurs ou de structures metalliques pouvant etre fragilises par l’hydrogene souhaitent disposer de techniques ou de modeles fiables pour prevoir, suivre et controler l’evolution d’un endommagement pouvant se manifester en service.