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Procédés de solidification

 

Il s’agit d’accroitre la connaissance des mécanismes entrant en jeu dans les procédés d’élaboration de fort tonnage des demi-produits métallurgiques. La complexité du procédé réside dans le couplage important entre les transferts de chaleur, de masse et de quantité de mouvement.
L’élaboration de gros lingots, la coulée continue/ semi-continue et le procédé de refusion à l’arc sous vide (VAR) sont les procédés sur lesquels nous proposons de travailler dans cette thématique de recherche. Une bonne maîtrise de ces procédés indispensable pour l’amélioration des propriétés des matériaux produits passe par une compréhension fine des phénomènes mis en jeu pendant la solidification. Notamment la taille, la morphologie des grains, la texture de solidification ainsi que la ségrégation chimique sont des paramètres déterminants pour les étapes avals du processus global d’élaboration d’un produit.
Une plateforme de modélisation : SOLID,  permettant la prise en compte des principaux phénomènes a été développée dans l’équipe depuis de longues années et continue de l’être. Elle est utilisée comme moyen d’investigation pour analyser ces procédés.

<font size="1"><i>Fig 5  Résultats de simulation de la solidification d’un lingot d’acier de 3t3 avec le code de calcul SOLID, partie gauche fraction solide et vitesse de la phase solide, partie droite composition moyenne en carbone et vitesse de la phase liquide à différents instants : (a) 900 s, (b) 1800 s, (c) 3600 s.</font></i>