Soutenance thèse: Développement de l’alliage à haute entropie

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Nous avons le plaisir de vous informer que Florian PEYROUZET soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

« Développement de l’alliage à haute entropie Al0,3CoCrFeNi par frittage Flash (SPS) et par fabrication additive de type Fusion Laser sur Lit de Poudre (FLLP) »

Le Jeudi 17 mars 2022 à 10h00
Basilique du Sacré-Coeur, Salle 5, 4 rue Emile Gueymard, 38000 Grenoble (face à la gare SNCF)

 

Cette thèse de l’Université de Bordeaux a été effectuée au CEA/LITEN/DTNM/SA3D/L3M à Grenoble.
Le jury est composé de :

 
Madame Anna FRACZKIEWICZ
DIRECTRICE DE RECHERCHE, Laboratoire Georges Friedel (UMR 5307), Mines St-Étienne, Rapporteur
Madame Dominique POQUILLON
PROFESSEURE, Toulouse INP-ENSIACET, CIRIMAT, Rapporteur
Monsieur Stéphane GODET
PROFESSEUR ORDINAIRE, Université Libre de Bruxelles, Examinateur
Madame Marie-Christine SAINTE-CATHERINE
DOCTEUR EN SCIENCES, Direction Générale de l’Armement, Agence de l’Innovation de Défense, Examinatrice
Madame Amélie VEILLERE
MAITRE DE CONFERENCE, Bordeaux INP-ENSCBP, ICMCB-CNRS (UMR 5026), Examinatrice
Monsieur Stéphane GORSSE
PROFESSEUR AGREGE, Université de Bordeaux, ICMCB-CNRS (UMR 5026), Directeur de thèse
Monsieur Thierry BAFFIE
DOCTEUR-INGENIEUR de recherche, Université Grenoble Alpes, CEA Grenoble, Co-Encadrant
Madame Julie MAISONNEUVE
DOCTEUR-INGENIEUR de recherche, Université Grenoble Alpes, CEA Grenoble, Co-Encadrante
Madame Christelle NAVONE
DOCTEUR-INGENIEUR de recherche, Université Grenoble Alpes, CEA Grenoble, Co-Encadrante
 
Dans le cadre des mesures sanitaires liées au COVID-19, le nombre de personnes autorisé dans la salle est, à ce jour, limité à 32.
Merci de prévenir Florian PEYROUZET de votre présence.

La soutenance sera retransmise via ZOOM pour ceux qui le souhaitent. Le lien de connexion est :
https://us02web.zoom.us/j/89548663918?pwd=UWRraVRoRnltYXoydGdKVXMxMVFRdz09
ID de réunion : 895 4866 3918
Code secret : 562941

Résumé :
Les alliages à haute entropie (HEAs) et autres alliages concentrés complexes (CCAs) sont une nouvelle branche de la famille des matériaux métalliques. Contrairement aux alliages traditionnels constitués d’un élément de base et d’éléments secondaires en faible proportion, les HEAs/CCAs possèdent une base hybride composée d’un mélange concentré de plusieurs éléments principaux. L’alliage Al0,3CoCrFeNi est un des HEAs/CCAs les plus étudiés dans la littérature en raison de ses performances mécaniques élevées. A l’aide de traitements thermomécaniques adaptés, des variations microstructurales de cet alliage ont pu être contrôlées et permettent d’obtenir une large gamme de propriétés mécaniques.
Les travaux menés dans cette thèse étudient la possibilité d’utiliser des procédés de fabrication innovants issus de la métallurgie des poudres sur cet alliage prometteur. A partir d’une même poudre pré-alliée d’Al0,3CoCrFeNi, obtenue par atomisation au gaz, deux voies de mise en forme différentes sont explorées. La première résulte d’un chemin de transformation en voie solide, réalisée par frittage Spark Plasma Sintering (SPS). La seconde, en voie liquide, met en oeuvre la fabrication additive par Fusion Laser sur Lit de Poudre (FLLP). Ces deux procédés permettent une bonne densification de l’alliage Al0,3CoCrFeNi. Les analyses effectuées par Diffraction des rayons X (DRX), Microscopie Electronique à Balayage (MEB), Microscopie Electronique en Transmission (MET) et Sonde Atomique Tomographique (SAT) permettent d’identifier les variations des caractéristiques microstructurales de l’alliage Al0,3CoCrFeNi.
En fonction des procédés de fabrication utilisés des microstructures différentes sont observées. En SPS, l’alliage obtenu post-fabrication possède une microstructure équiaxe, isotrope aux grains fins. En FLLP, la microstructure hiérarchisée est composée de grains colonnaires, de cellules de solidification, d’une importante quantité de dislocations, de ‘clusters’, et d’une texture de fibre <110> alignée avec la direction de fabrication. Un contrôle de la microstructure est rendu possible selon les paramètres de fabrication sélectionnés. La limite d’élasticité est augmentée de 65% en SPS et 165% en FLLP tout en conservant une bonne ductilité, par rapport au même alliage obtenu par fusion à l’arc.
Les traitements thermiques post-fabrication favorisent la formation de secondes phases améliorant les propriétés mécaniques en traction de l’alliage.
Ces nouveaux procédés de fabrication pour l’alliage Al0,3CoCrFeNi laissent entrevoir de nombreuses perspectives pour de futures utilisations des HEAs/CCAs, et en particulier pour la réalisation de pièces complexes.
 
Mots clés : Alliages à haute entropie, Al0,3CoCrFeNi, frittage SPS, fusion laser sur lit de poudre, microstructures, DRX, MEB, EBSD, MET, SAT, propriétés mécaniques.