Propriétés mécaniques
Propriétés du zirconium et du hafnium

Le tableau ci-contre résume les caractéristiques de traction et de dureté de quelques matériaux. L’oxygène a une influence importante et doit être considéré non pas comme une impureté mais comme un élément d’alliage. L’influence du sens de prélèvement est surtout importante sur la limite élastique et sur les allongements à rupture.

La figure 2 résume l’influence de la température sur les caractéristiques de traction du Zircaloy 4 et du hafnium : on notera un léger durcissement pour les deux matériaux aux températures intermédiaires [3].

La figure 3 résume quelques données de fluage. L’ensemble des résultats montre une meilleure tenue mécanique du hafnium par rapport au zirconium non allié.

En ce qui concerne les alliages, les données diffusées montrent que le principal intérêt de l’alliage Zr-Nb 2,5 %, pour ne pas dire le seul, réside dans sa bonne tenue mécanique.

Influence de l’hydrogène : les caractéristiques données dans le tableau 2 ainsi que sur les figures 2 et 3 ne sont pas modifiées par l’hydrogène jusqu’à des teneurs de l’ordre de 100 ppm. En revanche, l’hydrogène a une influence importante sur d’autres propriétés : ainsi pour le zirconium et ses alliages, une striction à rupture qui serait de 70 % pour des teneurs en hydrogène de 5 ppm chute à 40 % pour des teneurs de 100 ppm ; de même la résilience varie rapidement en fonction de la teneur en cet élément comme le montrent les données ci-dessous :

Les produits usuels contiennent en général de 10 à 25 ppm d’hydrogène précipité sous forme d’hydrures ; en effet...