Design d'alliages à haute entropie réfractaires avec effet TRIP – BADTRIP

Les alliages réfractaires à haute entropie/concentrés complexes (RHEAs/RCCAs) sont des solutions solides monophasées cubique centrée (ß) multi-éléments principaux, comprenant typiquement des métaux de transition du groupe IV (Ti,Zr,Hf) et des groupes V & IV (V,Nb,Ta,Cr,Mo,W). Ils présentent une résistance et une stabilité thermique élevées, depuis l’ambiante jusqu’à des températures élevées. Leur faible ductilité à température ambiante (TA) empêche néanmoins toute application industrielle à haute température. La plasticité induite par la transformation de phase (effet TRIP) offre une piste d'amélioration intéressante de la ductilité et du taux d’écrouissage des RHEAs, mais très peu de choses sont connues à ce jour sur ses liens avec la composition d'alliage, ainsi que sur la possibilité de maintenir une haute limite d’élasticité. Le projet BADTRIP vise à fournir une compréhension approfondie de l'évolution des mécanismes de déformation à TA dans les RHEAs avec effet TRIP en fonction de la composition d'alliage - depuis le début de la plasticité jusqu'aux différents stades d'écrouissage - et à établir des critères simples, fondés sur la physique, pour les prédire. Dans ce but, nous simplifierons les compositions et nous nous concentrerons sur des RCCAs modèles dans le système Ti-Zr-Nb-X, en étudiant des variations restreintes mais pertinentes dans l'espace des compositions. Une approche multi-échelle – depuis l’échelle atomique de la structure des défauts et des mécanismes élémentaires jusqu’à l’échelle mésoscopique des microstructures hiérarchiques au sein du grain comme du polycristal - sera développée à la fois expérimentalement et numériquement. A l’issue du projet BADTRIP, grâce à la combinaison de descripteurs semi-empiriques simples de la structure électronique et d'une analyse détaillée des microstructures complexes, nous pourrons fournir une feuille de route pour la conception de RHEAs/RCCAs avec effet TRIP pour des applications à haute température.