Métaux durs alternatifs : Microstructures et Propriétés – HardmetMAP

Les métaux durs sont des matériaux composites qui combinent la dureté élevée d'une phase dure (généralement un carbure ou un carbo-nitrure) avec la ductilité d'un liant métallique. Parmi les métaux durs, la combinaison WC-Co est de loin la plus utilisée. Cependant, le cobalt, en tant que matière première nocive, nécessite d’être remplacé. À l'avenir, certaines applications pourraient nécessiter de trouver différentes combinaisons phase dure/liant pouvant répondre à des exigences spécifiques.
Actuellement, il y a un intérêt croissant pour la discipline appelée ICME "Integrated Computational Materials Engineering", qui vise à intégrer les données expérimentales des scientifiques et des ingénieurs en matériaux dans des modèles, afin de prévoir les liens entre composition chimique, procédés, microstructures et propriétés des matériaux. L’ICME permet d'améliorer les performances des matériaux actuels, ainsi que la découverte de nouveaux matériaux, en utilisant des cycles de développement plus rapides et durables. Ce projet portera à la fois sur la mise en œuvre de liants alternatifs présentant des caractéristiques mécaniques remarquables (par exemple, systèmes multicomposants, durcis par précipitation, etc), l’utilisation de nouvelles phases dures comme NbC (mouillabilité, solubilité) ainsi que sur l'analyse de la croissance des grains de la phase dure en fonction de la chimie du liant. Avec ce projet, nous souhaitons établir une collaboration forte entre des groupes de recherche dont l’expertise couvre l'élaboration, l'analyse microstructurale avancée, la caractérisation mécanique et la modélisation. Nous proposons d'explorer le domaine des métaux durs alternatifs à partir d'une étude fondamentale des paramètres chimiques et microstructuraux qui contrôlent les propriétés mécaniques des métaux durs. Ces informations seront ensuite utilisées pour "adapter" la composition de nouveaux matériaux afin d’obtenir les propriétés requises pour une application donnée.