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Microstructures et Contraintes

L’équipe « Microstructures et Contraintes » étudie la genèse des microstructures par transformation à l'état solide lors de traitements thermiques, thermomécaniques ou thermochimiques d'alliages métalliques.

Pour atteindre des propriétés optimales des alliages et des structures (dans le cas de l'allègement par exemple), il est nécessaire de connaître les relations entre traitements et microstructures comme celles entre microstructures et propriétés.

Les activités de l’équipe visent à :

  • comprendre les mécanismes de formation des microstructures par changements de phases à l’état solide
  • établir les relations entre les microstructures et la genèse des contraintes lors des transformations de phases
  • établir les relations entre microstructures, contraintes et propriétés notamment mécaniques
  • modéliser la formation et l’évolution des microstructures et des contraintes.

 

La formation des microstructures est étudiée pour divers alliages métalliques (aciers de nouvelle génération, nouveaux alliages FeN et FeSiN, alliages de titane, composites à matrice métallique) et par diverses méthodes (DRX in situ, MET, MEB, EBSD) conduisant à la nature des phases en présence, leurs morphologies, les défauts internes, les cinétiques de formation, voire aux séquences de formation de phases métastables.

L’équipe réalise des modélisations numériques pour aider à l'interprétation des résultats expérimentaux et bâtir des modèles prédictifs.

Les travaux de simulations du comportement de pièces au cours de traitement thermique sont développés plus avant pour mieux décrire les conditions de transfert de chaleur aux frontières pièces / milieu de refroidissement ou de chauffage.


La modélisation des cinétiques de transformation est également menée par diverses méthodes :

  • des méthodes de champ moyen (lois de germination et croissance et description thermodynamique de type CalPhaD)
  • des modèles à interface abrupte ou interface diffuse (modélisation par champ de phases en 2D/3D avec prise en compte de gradient de composition initiale).

 

Ces travaux conduisent l’équipe à interagir avec divers partenaires universitaires et industriels (GDR Transdiff, GDR Champ de phases, programmes partenariaux, diffusion des résultats dans la cadre de l’Association Titane, l’A3TS, l’IFHTSE, etc.).

 

L’équipe « Microstructures et contraintes» est actuellement basée sur le site de Saurupt de l’Institut Jean Lamour.

 

L’équipe est constituée de 4 chercheurs, 3 enseignants-chercheurs et 2 personnels techniques. Elle accueille actuellement 12 doctorants et post-doctorants.

 

Responsable d’équipe : Guillaume GEANDIER

Evolution de la microstructure d'un alliage de titane T17 lors de traitements thermiques (état initial, chauffé à 760ºC et 820ºC puis trempé) (thèse F. Bruneseaux, INPL, 2008)