Centre des Matériaux
Pierre-Marie Fourt
Pierre-Marie Fourt
Lecture
Bio-based aerogels: new eco-friendly porous materials for thermal insulation and controlled release
13h45-14h00 : Introduction générale, Anne-Françoise GOURGUES – Responsable scientifique au Centre des Matériaux
14h05-14h35 : Évolutions microstructurales au cours de traitements thermomécaniques d'un acier inoxydable austénitique stabilisé au niobium, Alexandre HERMANT – Doctorant au Centre des Matériaux
Résumé : A l’issue de la mise en forme à chaud de pièces de forte épaisseur en acier inoxydable austénitique AISI 316Nb, des hétérogénéités de microstructure peuvent être observées sous certaines conditions. Elles concernent la taille et la morphologie des grains ainsi que l’état de la précipitation. A haute température (> 900°C), l’aptitude du matériau à se déformer dépend essentiellement des phénomènes de recristallisation. Ceux-ci génèrent une nouvelle microstructure qui permet d’assurer un bon écoulement de la matière lors de la mise en forme.
Dans le cas de cet acier, l’impact des conditions de déformation à chaud sur les phénomènes de recristallisation et donc sur la microstructure est encore mal connu à ce jour. Afin de découpler l’influence de chacun des paramètres de mise en forme sur la microstructure différents traitements thermomécaniques ont été réalisés en laboratoire. La température, le taux et la vitesse de déformation ainsi que la vitesse de refroidissement après déformation sont les principales variables étudiées. Des caractérisations par microscopie optique et électronique à balayage, via la technique EBSD, ont permis d’identifier les différents mécanismes de recristallisation qui régissent l’évolution de la microstructure. Un mécanisme de recristallisation particulier se produit à certains joints de macles conduisant à leur disparition au cours de la déformation. Les critères Grain Orientation Spread et Kernel Average Misorientation (EBSD) semblent pertinents pour décrire l’état de recristallisation sur ce matériau. Par ailleurs, l’état de la précipitation a été caractérisé au MEB et au MET, à partir de répliques extractives dont la méthode a été reprise et développée au Centre des Matériaux.
14h40-15h10 : Influence du procédé cold spray sur la microstructure de poudre d'acier inoxydable AISI 316L et sa réponse sous sollicitations, Raphael MAESTRACCI – Doctorant au Centre des Matériaux
Résumé : Afin de diminuer la consommation de CO2, le domaine automobile utilise des alliages d’aluminium légers pour créer les plus grosses pièces du moteur thermique, améliorant ainsi son rendement énergétique. Cependant, les propriétés thermomécaniques de ces alliages d’aluminium ne permettent pas de faire face à toutes les contraintes du moteur en service. Cela implique alors le recours à l’utilisation de matériaux à haute performance. Une solution envisagée est l’application d’un revêtement par projection par gaz froid dit « cold spray » à base d’acier inoxydable AISI 316L aux dimensions et aux propriétés adaptées aux sollicitations locales. Ce procédé repose sur la transformation de l’énergie cinétique de particules de poudre en déformation plastique et thermique à l’impact avec le substrat pour créer un dépôt.
L’étude a pour ambition de comprendre les mécanismes d’endommagement thermomécanique de revêtements cold spray composites à base de 316L. Pour cela, il faut connaître la structure du matériau créé en cold spray et remonter à son origine, or, les mécanismes en jeu dans son élaboration sont encore mal connus. L’étude s’applique alors à comprendre la transformation des particules de 316L initiales en particules déformées à l’impact du substrat appelées « splats » sous l’effet du procédé cold spray. Dans un premier temps, une description de la poudre est faite avant et après projection au niveau microstructural par microscopie optique et électronique à balayage, et cristallographique par les techniques d’EBSD et de RX. Dans un deuxième temps, on s’intéresse plus particulièrement au rôle des nombreuses interfaces entre les splats qui constituent le dépôt sur sa cohésion ce qui requiert une échelle d’observation extrêmement fine atteinte par microscopie électronique en transmission. Ensuite, la modification de la microstructure et de la qualité des interfaces est abordée par la création de matériaux composites en incorporant des éléments d’addition « mous » (cuivre) et « durs » (Tribaloy700) dans le mélange de poudre initial. Enfin, on éprouve et l’on compare ces matériaux grâce à des essais statiques de dureté et de
traction, et dynamiques d’impact-glissement. Les résultats et les observations locales de la réponse de la microstructure à ces sollicitations macroscopiques permettront d’envisager les mécanismes d’endommagement de ces revêtements cold spray.
15h15 : Discussions
Programme en pdf
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