La cuve des réacteurs à eau sous pression forme la seconde barrière de confinement de l'assemblage combustible nucléaire. Dans les centrales françaises, elle est constituée d'acier 16MND5 faiblement allié (équivalent de la nuance ASTM A508 Cl.3). Diverses techniques expérimentales (microscopie électronique, diffraction des rayons X etc.) sont mises en oeuvre lors d'essais de tractions in-situ afin de mettre en évidence les hétérogénéités mécaniques apparaissant au sein du matériau. Ces mesures se font en cours de sollicitation pour diverses basses températures [-150°C;-60°C]. Les hétérogénéités mécaniques sont principalement dues aux deux aspects "polycristallins" et "composite"(effet des amas de cémentite) de la microstructure. Des écarts de contraintes résiduelles interphases (jusqu''a 150 MPa en moyenne entre bainite et ferrite), et intraphases (jusqu''a 100 MPa en moyenne par orientation pour la ferrite) sont mis en évidence. Une modélisation complexe est mise en oeuvre afin de représenter le comportement. Elle inclut une loi micromécanique, un modèle de transition d'échelle, et une représentation par éléments finis d'agrégats 3D, le tout associé dans une démarche multi-échelles. L'identification se fait sur le comportement à différentes températures, et permet de reproduire les hétérogénéités de contraintes mises en évidence expérimentalement. Cette modélisation sert de base à l'application déterministe d'un critère local de rupture fragile micromécanique et cristallographique. L'utilisation de divers tirages de répartitions de carbures réalistes permet d'obtenir une probabilité de rupture du volume élémentaire en accord avec les hypothèses formulées par l'approche locale de la rupture. A ceci près que contrairement aux approches habituelles, on ne suppose pas de dépendance de cette probabilité par rapport au chargement ou à la microstructure, celle-ci est naturellement introduite.

There is a strong industrial driving force to find alternative production technologies in order to make the production of aero engine components of superalloys even more efficient than it is today. Introducing new and nonconventional machining technologies allows taking a giant leap to increase the material removal rate and thereby drastically increase the productivity. However, the end result is to meet the requirements set for today's machined surfaces.The present work has been dedicated to improving the knowledge of how the non-conventional machining methods Abrasive Water Jet Machining, AWJM, Laser Beam Machining, LBM, and Electrical Discharge Machining, EDM, affect the surface integrity. The aim has been to understand how the surface integrity could be altered to an acceptable level. The results of this work have shown that both EDM and AWJM are two possible candidates but EDM is the better alternative; mainly due to the method's ability to machine complex geometries. It has further been shown that both methods require post processing in order to clean the surface and to improve the topography and for the case of EDM ageneration of compressive residual stresses are also needed.Three cold working post processes have been evaluated in order to attain this: shot peening, grit blasting and high pressure water jet cleaning, HPWJC. There sults showed that a combination of two post processes is required in order to reach the specified level of surface integrity in terms of cleaning and generating compressive residual stresses and low surface roughness. The method of high pressure water jet cleaning was the most effective method for removing the EDM wire residuals, and shot peening generated the highest compressive residual stresses as well as improved the surface topography.To summarise: the most promising production flow alternative using nonconventional machining would be EDM followed by post processing using HPWJC and shot peening.