En conditions de service, les structures offshores subissent des sollicitations de fatigue. Celles-ci affectent la durabilité et la sécurité des composants réalisées en aciers inoxydables super duplex (SDSS). En particulier, l’utilisation d’un système de protection cathodique (CP) peut induire un chargement en hydrogène du SDSS. Ce chargement est une source potentielle pour un mécanisme de fragilisation par l’hydrogène en fatigue. L’objectif de ce travail était donc d’étudier la sensibilité de tubes pour ombilicaux en SDSS 2507 (UNS S32750), avec et sans soudure, dans des conditions d’essai les plus proches possibles des environnements réels.
Des essais de fatigue en flexion quatre points alternée ont été conduits en eau de mer naturelle. Ces essais ont été réalisés avec et sans protection cathodique. Le comportement en fatigue a été évalué en fonction de paramètres environnementaux tels que la température. Mais aussi de paramètres matériaux, en particulier:
- la taille de grain,
- l’espace inter-austénitique,
- la microstructure autour de soudures orbitales réalisées par soudage TIG,
- la présence de défauts de surface, de type entaille mécanique, induisant des concentrations de contraintes.
Les durées de vie en fatigue obtenues à l’air ou en eau de mer au potentiel libre se sont révélées assez similaires, lié à l’absence de corrosion localisée dans ces conditions d’essai. Une amélioration de la durée de vie en fatigue a été systématiquement observée sous protection cathodique, en particulier pour des faibles niveaux de charge appliquée, malgré des indices de rupture fragile sur les surfaces de fracture des échantillons testés sous protection cathodique.
Les résultats suggèrent une immunité du SDSS 2507 aux phénomènes de fragilisation par l’hydrogène en fatigue dans les conditions expérimentales de fatigue considérées.
