Impact des impuretés sur la germination de l'endommagement et la formabilité des alliages d'aluminium recyclé – RECYCAL

Le projet RECYCAL a pour but de comprendre et de modéliser les mécanismes d’endommagement à l’œuvre dans les alliages d’aluminium issus du recyclage lors d’un chargement en déformation plane. Par rapport aux références utilisées actuellement dans les domaines du transport ou de l’emballage, ces alliages possèdent des teneurs plus élevées en impuretés, notamment en fer, ce qui conduit souvent à une baisse de propriétés. RECYCAL est un partenariat entre l’entreprise Constellium, le Centre des Matériaux, le CEMEF et le laboratoire SIMaP. L’objectif principal est de prédire l’impact sur la ductilité des caractéristiques microstructurales liées aux particules intermétalliques (taille, morphologie, nature, distribution spatiale) et de leur environnement (dureté de la matrice, orientations cristallographiques des grains) en combinant des caractérisations 3D à différentes résolutions et des modélisations multi-échelles. L’effet du trajet de chargement sera également investigué in-situ en comparant la traction en déformation plane et le pliage sur éprouvettes miniaturisées sous le faisceau de rayons X au synchrotron, puis en étendant à des chargements industriels complexes, combinaisons de ces chargements élémentaires, par simulation éléments finis (EF). Le projet sera organisé en six lots complémentaires : 1- Fabrication des matériaux et caractérisation initiale ; 2- Observation et quantification de l’endommagement en traction plane ; 3- Observation et quantification de l’endommagement en pliage ; 4- Simulations micromécaniques en champ complet à partir des microstructures réelles imagées par tomographie ; 5- Construction d’un critère d’endommagement incluant les données microstructurales pertinentes issues des observations in-situ (lots 2 et 3) et des simulations sur volume élémentaire représentatif (lot 4) (comparaison approche statistique classique et réseau de neurones) ; 6- Transfert à l’échelle industrielle via des simulations EF utilisant le critère proposé au lot 5.