Plasticité Des Matériaux Hexagonaux en - Saint-Nazaire, France - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (UMR CNRS 6183), Université de Nantes

Description

**plasticité des matériaux hexagonaux en température : analyses in situ et modèles de transitons d'échelles**:

- Réf
- **ABG-112399**
- Sujet de Thèse- 22/03/2023- Contrat doctoral- Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (UMR CNRS 6183), Université de Nantes- Lieu de travail- Saint-Nazaire - Pays de la Loire - France- Intitulé du sujet- plasticité des matériaux hexagonaux en température : analyses in situ et modèles de transitons d'échelles- Champs scientifiques- Matériaux
- Mots clés- Plasticité, diffraction, matériaux métalliques, essais mécaniques, modélisation**Description du sujet**:
Les matériaux hexagonaux présentent la particularité d'avoir une forte anisotropie plastique avec une grande variété de modes de déformation possibles (glissements et/ou maclages) dépendant du rapport c/a. L'activation de ceux-ci est étroitement corrélée aux caractéristiques microstructurales du matériau (taille de grain, phases en présence, textures cristallographique et morphologique) en relation avec le mode de sollicitation mécanique. De plus, la hiérarchie des mécanismes de déformation activités en plasticité évolue fortement avec la température. En comparaison avec les matériaux cristallisant dans les systèmes cubiques qui ont fait l'objet d'un grand nombre de travaux expérimentaux et numériques, les études se rapportant aux métaux hexagonaux sont moins nombreuses et focalisées sur un nombre limité d'alliages (de Zr et Ti essentiellement). Ces études sont particulièrement peu nombreuses quand on s'intéresse aux mécanismes de déformation en température dans ces polycristaux. L'objectif de ce travail est de mieux appréhender les mécanismes micromécaniques responsables de l'apparition des contraintes internes en plasticité et en température pour des alliages hexagonaux présentant différents rapport c/a (Zn, Mg, Co, Ti et Zr) et différentes microstructures initiales. La méthode expérimentale privilégiée sera la diffraction (des rayons X et neutronique). En effet, cette technique permet, via le déplacement des raies de diffraction et l'étude de l'élargissement de ceux-ci, d'évaluer l'état mécanique du matériau aux différentes échelles (du micro au macro) et d'avoir des informations sur les mécanismes physiques régissant le comportement global du matériau. Différentes analyses seront réalisées in situ lors de sollicitations mécaniques (notamment en traction) de la température ambiante jusqu'à 1000°C en diffraction des rayons X et sous Microscopie Électronique à Balayage couplée à diffraction des électrons rétrodiffusés pour avoir une compréhension approfondie des mécanismes élémentaires de déformation et d'écrouissage. Ces essais pourront être menés
sur différents états métallurgiques initiaux générés par des passes successives de laminage à froid. Cette partie expérimentale profitera pleinement des nouveaux équipements du laboratoire GeM obtenus via le CPER MAPE (Plateau distribué de développement MAtériaux-Procédés-Énergies pour l'industrie du futur). L'étude de tels matériaux hétérogènes requiert en parallèle l'élaboration d'approches déductives basées sur un modèle micromécanique de transition d'échelles pour interpréter les résultats expérimentaux. Il s'agit ici d'effectuer une transition allant du microscopique au macroscopique, entre les différentes échelles d'appréhension des phénomènes et propriétés. Un des objectifs ici est de proposer une modélisation micromécanique du comportement plastique en température. Une approche à champs moyens utilisant des variables internes liées à la densité de dislocations pour définir la contrainte d'écoulement et l'écrouissage, permettra de modéliser très finement les phénomènes physiques de la déformation en température.

**Prise de fonction**:

- 02/10/2023**Nature du financement**:

- Contrat doctoral**Précisions sur le financement**:

- demande en cours**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique (UMR CNRS 6183), Université de NantesLe GeM est une Unité Mixte de Recherche de Nantes Université, Centrale Nantes et du CNRS. Il a été fondé en 2004, à partir du regroupement de laboratoires pré-existants.

L'objectif était de réunir au sein d'un même laboratoire l'ensemble des compétences de la métropole Nantes Saint-Nazaire dans le domaine du génie civil, de la mécanique des matériaux et des procédés, de la modélisation et de la simulation en mécanique des structures.

Le GeM est très impliqué dans la formation par la recherche : il compte une centaine de doctorants et porte plusieurs masters, majoritairement internationaux, en mécanique, génie civil, et technologie marine.

L'unité s'est donnée comme mission de pouvoir proposer des procédés de fabrication innovan