Tribologie sous atmosphère Hydrogène – TrHy

Le développement de l’Hydrogène gazeux (H2g) comme vecteur d’énergie va impliquer l’optimisation de nombreux composants (vannes, pistons, roulements) soumis à des sollicitations tribologiques (frottement, usure). L’hydrogène fragilise les métaux et par ailleurs il est peu lubrifiant. Il existe encore peu de recherches dans le domaine de la tribologie sous atmosphère H2g. L’objectif du projet TrHy est d’apporter des connaissances dans ce domaine en mutualisant les compétences scientifiques et techniques du laboratoire CMAT UMR 7633(EMP), spécialiste dans l’étude de l’endommagement des matériaux et disposant d’une plateforme H2g pressurisée, du laboratoire LTDS UMR 5513 (ECL) spécialiste dans le domaine de la tribochimie et du laboratoire LMPS UMR 9026 (CS) qui développe une compétence dans le domaine de la caractérisation micromécanique des surfaces. Un premier objectif sera d’adapter un banc tribologique de type plan/plan dans l’enceinte pressurisée H2g du CMAT. Une recherche fondamentale (thèse co-encadrée CMAT, LTDS) sera mise en place pour étudier la réponse tribologique de deux aciers modèles 52000 (Martensitique) et Inox 316L (austénitique) sous air sec, argon (inert) et plus amplement sous H2g pressurisé. Des lois d’usure prenant en compte les chargements tribologiques (pression, amplitude de glissement, fréquence), la microstructure des aciers étudiés et l’effet de l’environnement gazeux seront ainsi établies. Une analyse poussée des processus tribochimiques et des transformations microstructurales sera mise en place pour établir les scénarii d’endommagement. Un post doc (LMPS, CMAT) développera une recherche pour caractériser le comportement micromécanique des couches frottées fragilisées par l’hydrogène. Disposant de données expérimentales, une modélisation multiphysiques prenant en compte la fragilisation par l’hydrogène sera mise en place pour prédire les cinétiques d’usure et plus particulièrement l’usure locale des interfaces étudiées.