MOdélisation et CAractérisation de Multicristaux Optimisés par Revêtements à microstructure graduée – MOCAMOR

La miniaturisation des composants métalliques dans les domaines industriels entraîne une forte diminution du ratio entre la taille des cristaux et les dimensions des pièces. Ceci se traduit par une dégradation considérable des propriétés mécaniques d’environ 30%, persistant malgré l’optimisation des processus de mise en forme par augmentation de la température ou du chargement mécanique. L’origine de la détérioration des propriétés est liée au retardement de l’activation des mécanismes de déformations pour les grains surfaciques tronqués caractérisant l’état multicristallin (par définition un multicristal possède peu de grains dans sa section comparativement à un polycristal). Ce retard, relatif à une fuite des dislocations au niveau de ces surfaces libres, crée un fort adoucissement mécanique. L’ambition de ce projet est d’utiliser une méthode de dépôt en phase vapeur (PVD) d’un matériau sur substrat de composition chimique identique afin de restructurer la zone subsurfacique du matériau par une évolution graduelle des caractéristiques microstructurales de ce type de dépôt et ainsi de générer une barrière adaptée à la fuite des dislocations. L’enjeu fondamental et novateur de MOCAMOR est donc de comprendre les mécanismes physiques de la déformation plastique s’opérant dans la zone subsurfacique nouvellement générée et notamment dans la zone interfaciale film/substrat dans l’objectif de redonner aux matériaux multicristallins des performances mécaniques semblables à celles des polycristaux, au travers du triptyque optimisation du dépôt – caractérisation micromécanique, analyses microstructurales fines – modélisation numérique.