Nanostructuration de tubes en acier par hyper-déformation – HYPERTUBE

Dans ce projet nous proposons une recherche approfondie sur un nouveau procédé dans le but de son industrialisation. Il s?agit d?un nouveau procédé d?hyperdéformation applicable aux tubes métalliques. Lors de ce procédé, la microstructure du matériau est morcelée par une déformation extrême (en torsion) pour développer une microstructure ultra fine qui approche la structure nano. Cette transformation de la matière confère au matériau des propriétés mécaniques exceptionnelles. Notamment la limite élastique du matériau peut être multipliée en approchant la limité théorique maximale. Lors de ce procédé une torsion est appliquée au tube dans le domaine de déformation plastique sous une contrainte hydrostatique très importante. Les dimensions du tube ne change pas lors du test. Le matériau est cisaillé autour de l?axe du tube. Ce procédé a été inventé très récemment par les partenaires du présent projet et publié dans le journal Scripta Materialia [« Severe plastic deformation of metals by high pressure tube twisting », par L.S. Tóth, M. Arzaghi, J.J. Fundenberger, B. Beausir, O. Bouaziz, R. Arruffat-Massion, Scripta Materialia, Volume 60, Issue 3 (2009), pp 175-177] et a reçu un avis très favorable de la part de la communité scientifique du domaine. Le procédé a été baptisé : ?HPTT? (« High Pressure Tube Twisting »). Les premiers tests ont été effectués sur l?aluminium et le cuivre. En collaboration avec notre partenaire industriel ? ARCELOR MITTAL ? nous proposons dans le présent projet une recherche poussée sur la faisabilité du procédé sur des tubes d?acier en vue d?une industrialisation du procédé HPTT. Même s?il est bien connu dans la littérature que l?hyperdéformation est une méthode efficace pour obtenir des matériaux nano structurés massifs, l?industrialisation des divers procédés proposés dans ce domaine (voir état de l?art dans document B) reste à réaliser. Notre ambition est de développer des équipements HPTT adaptés à l?hyperdéformation des tubes d?acier faiblement alliés (IF). Des études microstructurales seront effectuées pour contrôler la microstructure. Divers tests mécaniques seront nécessaires pour tester les propriétés obtenues sur les matériaux hyperdéformés. En complément des simulations vont permettre de comprendre et bien maîtriser les divers paramètres du procédé.