Ilusca Soares Janeiro soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 30 juin 2023

Évolutions des précipités de phase γ' au cours des opérations de forgeage de l’alliage René 65

Ilusca Soares Janeiro a effectué sa thèse de doctorat sous la direction de Nathalie Bozzolo, équipe MSR, et de Jonathan Cormier, Institut Pprime. Elle soutient sa thèse en spécialité doctorale "Mécanique Numérique et Matériaux" le 30 juin 2023 devant le jury suivant : 

Résumé : 

Mots-clés : superalliage base nickel, microstructure y-y', précipitation γ', forgeage à chaud, recristallisation

Tianqi Huang soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 28 juin 2023.

Caractérisation et modélisation du comportement mécanique de PE-vitrimères.

Tianqi Huang a réalisé sa thèse sous la direction de Jean-Luc Bouvard, équipe MPI, et de Yannick Tillier, équipe CSM. Il soutient sa thèse de doctorat en spécialité doctorale "Mécanique Numérique et Matériaux" le 28 juin 2023 devant le jury suivant :

Résumé :

Dans cette thèse nous nous intéressons à la caractérisation du comportement de plusieurs matériaux polymères basés sur le polyéthylène. Afin d’évaluer notamment leurs propriétés de recyclage, nous comparons, avant et après vieillissement, les comportements de plusieurs vitrimères (avec des taux de réticulation différents) à ceux d’un polymère thermoplastique (HDPE) et d’un polymère thermodurcissable (PEXb). Le but étant de mieux appréhender la relation entre la microstructure et les propriétés de ces matériaux, une modélisation de ces comportements a également été proposée à l’aide d’un modèle physique. Ses paramètres ont pu être identifiés grâce aux nombreuses observations expérimentales réalisées à différentes échelles : la structure cristalline (échelle microstructurale) a été caractérisée par DSC et rayons X, les propriétés dynamiques (échelle mésoscopique) grâce à des essais de DMTA et à une analyse rhéologique, et le comportement mécanique (échelle macroscopique) grâce à des essais de traction et de fluage. Les conditions d’essais pour caractériser le comportement mécanique en grande déformation ont été choisies en suivant la méthodologie dite « de la vitesse de déformation équivalente à une température de référence » (prise à la température de transition α). L’effet dual de la température et de la vitesse de déformation est ainsi pris en compte. A l’état initial (non-vieilli), le taux de cristallinité évolue peu entre les différents types de polymères. En revanche, l’épaisseur des lamelles cristallines et les propriétés viscoélastiques sont très dépendantes du type de polymère étudié. L’application de l’équivalence temps-température (validée ici y compris dans le cas de grandes déformations), en-dessous de la température de fusion, a conduit à une courbe maîtresse unique pour les différents polymères de l’étude. Ce n’est pas le cas au-delà de cette température où seuls les vitrimères et le PEXb présentent un plateau caoutchoutique. Pour le HDPE et le vitrimère, le protocole de vieillissement entraîne une scission des chaînes qui conduit à une diminution du poids moléculaire (Mw). Cela impacte directement les propriétés observées en DMTA ainsi que le comportement mécanique en grande déformation. Pour le vitrimère et le PEXb, l’effet du vieillissement se fait ressentir plus tard que pour le HDPE lors d’un essai de fluage. Mais contrairement au PEXb, cet effet peut être effacé dans le cas du vitrimère en le chauffant au-delà de la température de transition α’. Enfin, le modèle utilisé permet de reproduire les comportements mécaniques observés expérimentalement pour chaque type de PE et démontre ainsi sa capacité à prendre en compte les spécificités des différents réseaux de chaînes qui les caractérisent. En conclusion, les matériaux vitrimères montrent des propriétés thermomécaniques globalement proches de celles du HDPE et du PEXb mais se démarquent de ce dernier grâce à leur haut potentiel de recyclage.

Mots-clés : Vitrimère, Microstructure, Equivalence temps-température, Comportement mécanique, Vieillissement, Modélisation

Théophile Camus soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 23 mai 2023.

Modélisation des microstructures générées en fabrication additive par procédé LPBF d'un alliage base nickel

Théophile Camus a réalisé sa thèse dans l'équipe 2MS, sous la supervision de Charles-André Gandin, Gildas Guillemot et Oriane Senninger. Il soutient sa thèse de doctorat en spécialité doctorale "Mécanique Numérique et Matériaux" le 23 mai 2023 devant le jury suivant :

Résumé :

Le procédé de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) permet de produire des pièces métalliques à géométries complexes et à forte valeur ajoutée. Son principe repose sur la fusion sélective, à l'aide d'un laser, de lits de poudre empilés successivement. Les principales applications de ce procédé de fabrication additive concernent les domaines de l’aéronautique et de l’aérospatiale, pour lesquels des pièces en superalliage à base nickel Inconel 718 sont fréquemment produites. La maîtrise des propriétés mécaniques des pièces issues du procédé LPBF est donc primordiale. Celles-ci dépendent fortement des microstructures générées au cours des solidifications successives se produisant aux différentes couches de fabrication. Elles mêmes sont liées aux conditions thermiques au cours de la solidification, directement influencées par les paramètres de procédés tels que la puissance laser, sa vitesse, ou ses trajectoires sur le lit de poudre. Afin de maîtriser les propriétés mécaniques, il est nécessaire de contrôler le développement des microstructures des pièces fabriquées en travaillant sur les paramètres de fabrication. Dans le cadre de ces travaux de recherche, un modèle thermohydraulique éléments finis du lasage d'un lit de poudre est employé pour décrire le comportement thermique en fonction des paramètres de procédé, et un modèle Automate Cellulaire est utilisé pour la prédiction des structures de grains. Le modèle thermique étant très coûteux en en temps de calculs, une nouvelle méthodologie hybride est développée pour bénéficier du champs de température stationnaire obtenue par simulation multiphysique, sur des fabrications multipasses multicouches. L'avantage est d'atteindre une grande taille du domaine de simulation des microstructures tout en profitant d'une solution numérique complète du procédé à l'échelle du bain de fusion.  Appliqués à des paramètres procédé différents, il est possible de mesurer l'influence de chaque paramètre sur les microstructures formées dans des volumes élémentaires représentatifs. Ainsi, la compréhension de la formation des microstructures en LPBF est améliorée grâce à ces modèles.

Mots-clés : Microstructures, Modélisation, Fabrication additive, Fusion laser sur lit de poudre, Solidification, Inconel 718

Structure de grains obtenue par modélisation Automate Cellulaire du procédé LPBF dans un volume élémentaire représentatif

Toutes nos félicitations à George El Haber, Doctorant de 3ème année, dont les travaux de recherche viennent d’être récompensés.

George El Haber s’est distingué lors de la conférence internationale CFC2023. CFC est LA conférence de la communauté du fluide numérique. Organisée par l’IACM, l’association internationale du domaine, la 22ème édition s’est tenue à Cannes du 25 au 28 avril 2023. Elle y a fait un retour remarqué en France après 40 ans d’absence avec plus de 600 participants parmi lesquels 207 en thèse et éligibles au prix.

>> Voir le site de la conférence CFC2023

>> Site de l'IACM

C'est une grande fierté pour nous de voir nos étudiants récompenser pour leurs travaux de recherche. Toutes nos félicitations vont à Matheus Brozovic Gariglio lauréat du prix de thèse Titane 2023. Ce prix est décerné chaque année par l'association française de Titane et récompense l'excellence des travaux de recherche en thèse. Il concerne tous les travaux liés à la métallurgie et aux propriétés du titane et de ses alliages.

Matheus Brozovic Gariglio a réalisé sa thèse dans les équipes MSR et CSM, sous la supervision de Nathalie Bozzolo et de Daniel Pino Munoz. Son projet doctoral portait sur l'Etude multi-échelle des évolutions microstructurales dans les alliages de titane biphasés déformés à chaud. Il l'a soutenue le 2 février 2023 à Mines Paris, campus Pierre Laffitte à Sophia Antipolis.

Matheus avait obtenu également la médaille et le 1er Prix Pierre Laffitte pour ses recherches en 2021.

Bravo à lui !

>> En savoir plus sur ses travaux de thèse

>> En savoir plus sur l'associiation France Titane

La SF2M récompense les travaux de thèse de Juhi Sharma par son prix bodycote.

La Société Française de Métallurgie et Matériaux, SF2M, a attribué son 2ème prix Bodycote à Juhi Sharma, Docteur issue du CEMEF.

Juhi Sharma a réalisé sa thèse de doctorat dans l'équipe MSR, sous la direction de Nathalie Bozzolo et Charbel Moussa. Elle a travaillé sur les "Evolutions de la microstructure lors du forgeage à chaud de l'alliage VDM Alloy 780 : mécanismes, cinétique et modélisation champ moyen". Juhi Sharma a soutenu sa thèse le 22 octobre 2021. 

La cérémonie de remise des prix a eu lieu lors de la journée SF2M  le 15 décembre 2022 à Paris sur le thème du "choix raisonné des matériaux".

Toutes nos félicitations à Juhi Sharma pour cette belle reconnaissance de ses travaux de recherche. Juhi avait obtenu également le 1er Prix Pierre Laffitte en 2020.

>> En savoir plus sur les travaux de thèse de Juhi Sharma

Le Prix Bodycote de la SF2M en quelques mots : 

Ce prix récompense des étudiants et jeunes chercheurs pour des travaux de recherche et/ou développement innovants et applicatifs portant sur l'amélioration de: