Développement de nouveaux alliages réfractaires eutectiques à composition complexe – DoREMi

Le projet DoREMI propose d'explorer une nouvelle classe d'alliages concentrés complexes réfractaires (RCCAs) à microstructures eutectiques pour des applications structurales dans des conditions de températures extrêmes. Les RCCA sont conçus à l'aide d'un concept d'alliage basé sur la "haute entropie" et le mélange d'éléments réfractaires dans des proportions (quasi) équiatomiques. Ces alliages ont généralement des propriétés mécaniques intéressantes mais leur résistance se dégradent fortement à haute température, au-dessus de 1000°C. Dans le projet actuel, nous proposons d'ajouter une quantité massive de carbone dans les RCCAs pour créer une microstructure eutectique renforcée associant une phase cubique centrée et une autre sous la forme d’un carbure. Les propriétés mécaniques uniaxiales de ces alliages eutectiques sont beaucoup plus élevées que les RCCAs rapportés. Ils supportent une limite d'élasticité supérieure à 1 GPa à 1200°C tout en gardant une ductilité raisonnable à température ambiante. Cependant, le concept est nouveau pour les RCCAs avec un ajout massif de carbone, et il doit encore être rationalisé, ce qui soulève des questions fondamentales sur la stabilité thermique et les mécanismes de déformation sous-jacents. Ces enjeux nécessitent une étude multi-échelle depuis la conception de l'alliage jusqu'à l'étude des propriétés. Dans ce cadre, une approche scientifique est mise en œuvre et qui combine la conception des alliages (basée sur des calculs thermodynamiques), la préparation des alliages (par des voies classiques et innovantes), la caractérisation des microstructures et l'analyse du comportement macroscopique et des micro-mécanismes de déformation à l'aide d’outils expérimentaux de pointe (tests de déformation in situ sous microscope électronique à transmission).