Méthodes en Ingénierie de Microstructures multi-échelle. Propriétés mécaniques et Modélisation micromécanique. – MIMIC

Les principes de base de l?élaboration des matériaux présentant de bonnes propriétés mécaniques sont bien connus depuis que la théorie des dislocations a été développée. Si la ductilité nécessite une mobilité raisonnable des dislocations, la résistance mécanique est, elle, liée à la présence des obstacles qui limitent le mouvement des dislocations. Parmi les différentes méthodes pour introduire ces obstacles, l?affinage de la taille des grains a une contribution importante. Cependant, les propriétés mécaniques d?un agrégat polycristallin dépendent non seulement de la taille moyenne des grains mais aussi de la dispersion des tailles de grains dans le matériau. La métallurgie des poudres est une technologie de versatilité avantageuse pour élaborer des microstructures ?à la demande?. Dans ce cadre, nous proposons d?utiliser la compaction isostatique à chaud (CIC) et le frittage flash (SPS) ainsi que l?extrusion hydrostatique « douce » pour générer à partir de poudres métalliques, des microstructures composites à base de Nickel, comprenant une matrice à grains ultrafins dans laquelle se trouvent immergées des fractions volumiques contrôlées de grains micrométriques. L?objectif est d?en étudier les influences sur le comportement mécanique macroscopique, grâce à des essais mécaniques (monotones et cycliques) variés à température ambiante. Les mécanismes de déformations sous-jacents seront étudiés par des observations post mortem ou in situ en MET et en diffraction des rayons X. En parallèle, nous proposons, dans le cadre d?une modélisation micromécanique selon un schéma auto-cohérent multi-échelle généralisée, d?étudier spécifiquement l?effet des paramètres microstructuraux que sont la taille de grains et leur dispersion statistique sur le comportement macroscopique.