Etude des transformations de phase à l'état solide rapides en combinant des expériences de chauffage par impulsion contrôlée et une modèlisation Calphad hors-équilibre de l'interface – RAPID-SOLID

Lors de transformations de phase à l'état solide rapides, la cinétique de diffusion dans les phases est faible, tant pour la phase en croissance que la phase mère, créant un écart global du système à l'équilibre. Cependant, des mécanismes hors-équilibre à l'interface ont également lieu, tels que le traînage de soluté et la cinétique d'attachement des atomes. Les énergies dissipées par la migration de l'interface et le transfert des solutés au travers de l'interface doivent tenir compte de ces mécanismes locaux. Cela conduit à une surfusion plus grande au cours de la trempe et à une déviation de l'équilibre local à l'interface. Pour conséquence, une grande variété de transformations de phase à l'état solide et de types de microstructures sont observés en fonction de la surfusion.

L'objectif du projet est de comprendre l'influence de l'état thermodynamique de l'interface sur les mécanismes de transformation et les sélections des phases. Les transitions étudiées sont (transformation de type massive) du contrôle par la diffusion au contrôle par la diffusion au travers de l'interface et (transformation de type martensitique) du contrôle par la diffusion au travers de l'interface au contrôle par l'interface. Les conditions à l'interface sont caractérisées par analyse de son état thermodynamique en combinant expériences et simulations. Des expériences de chauffage pulsé contrôlées qui permettent une mesure in-situ haute résolution des courbes T-t et leurs liens avec les microstructures locales ainsi que la microscopie/spectroscopie haute résolution sont employées. Un modèle thermodynamique et cinétique qui considère les équilibres entre phase et la thermodynamique de l'interface en fonction de la vitesse est développé. Etant totalement couplé aux bases de données Calphad, les simulations des expériences sont réalisées afin d'atteindre une comparaison directe. La combinaison des investigations expérimentales et numériques est le fondement de ce projet collaboratif et de son but : revisiter les interprétations des transitions entre transformations à l'état solide impliquant des réactions de type massive contrôlées par diffusion au travers de l'interface.