Interactions courants e’lectriques et e’volutions microstructurales par la me?thode des champs de phase (H/F)

     
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Lieu de travailLyon, Rhône-Alpes, France
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CNRS - Portail emploi recrutement

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  • Interactions courants e?lectriques et e?volutions microstructurales par la me?thode des champs de phase (H/F)

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    Informations générales

    Référence : UMR104-YANLEB-001
    Lieu de travail : CHATILLON
    Date de publication : mardi 11 juin 2019
    Nom du responsable scientifique : A. Finel
    Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
    Durée du contrat : 36 mois
    Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
    Quotité de travail : Temps complet
    Rémunération : 2 135,00 ¤ brut mensuel

    Description du sujet de thèse

    L’application d’un courant e?lectrique a? un alliage me?tallique pre?sente un fort potentiel pour le de?veloppement et l’optimisation des mate?riaux. Tout d’abord, elle permet un suivi in situ de l’e?volution microstructurale lors des traitements thermiques et thermo-me?caniques. Par ailleurs, elle permet de modifier les microstructures, ce qui offre un moyen de contro?le tre’s avantageux en terme d’investissements par rapport aux proce?de’s thermo-me?caniques classiques. Cependant, malgre? ce fort potentiel, son de?ploiement vers l’e?chelle industrielle ne?cessite une meilleure compre-hension des interactions entre courant e?lectrique et e?volution microstructurale.
    En liaison avec deux autres laboratoires, l’Institut Jean Lamour a? Nancy et MATEIS a? Lyon, nous avons monte? et obtenu un projet ANR dont l’objectif est pre?cise?ment de de?velopper un cadre the?orique a? l’e?chelle de la microstructure, base? sur une extension de la me?thode de champs de phase a? l’e?lectrocine?tique et a? l’e?lectromigration, puis d’appliquer ce mode?le dans deux situations comple-mentaires pour lesquelles des expe?riences seront conduites dans les laboratoires partenaires : (1) le suivi de la re?sistivite? e?lectrique lors de transformations de phase ; (2) la modification des microstructures par application de champs e?lectriques intenses.
    Le mode?le Champ de phase inte?grera les actions des diverses forces motrices en jeu, c.a?.d. les e?nergies libres des diffe?rentes phases, la cine?tique des interfaces, la relaxation des contraintes e?lastiques ge?ne?re?es par de?saccord de re?seau et, finalement, l’e?lectrocine?tique et le transport de matie?re par e?lectromigration. Le model permettra ainsi d’e?tudier la re?ponse e?lectrique d’une microstructure en e?volution ainsi que son contro?le par transport convectif ge?ne?re? par des courants intenses. Le code associe? sera imple?mente? dans une version 3D pour simuler des situations re?alistes pre?sentant des arrangements complexes.
    Dans une 1ere partie, sans e?lectromigration puisque les courants seront faibles, le mode?le sera utilise? pour calculer la re?sistivite? d’une microstructure. Ces simulations permettront d’aller au-dela? des mode?les d’homoge?ne?isation souvent utilise’s pour interpre?ter les mesures, ces mode?les ne pouvant rendre compte de la re?partition tre’s inhomoge?ne des densite’s de courant associe?e aux arrangements 3D observe’s. Le mode?le sera en particulier utilise? pour analyser des mesures de re?sistivite? sur l’alliage Ti-15%Mo afin de caracte?riser les transformations de phase beta-omega observe?es dans cet alliage.
    Dans une 2nde partie, prenant en compte le transport de matie?re par e?lectromigration, le mode?le permettra d’e?tudier comment un courant e?lectrique peut e?tre utilise? pour contro?ler l’e?volution d’une microstructure. Nous analyserons la sensibilite? de la re?ponse microstructurale aux diffe?rents types de courant (continu, alternatif, pulse?). Une attention particulie?re sera porte?e a? la compe?tition entre e?chelles de longueurs ge?ne?re?es par un courant pulse? et longueurs internes (diffusion, taille des pre?cipite’s, distance entre interfaces). L’action simultane?e de ces e?chelles peut ge?ne?rer des morphologies particulie?res et permettre ainsi un contro?le de la microstructure. Ces mode?lisations seront compare?es a? des observations sur les syste?mes Fe-C et Fe-Cu qui seront mene?es dans les laboratoires partenaires.

    Contexte de travail

    Le Laboratoire d’Etude des Microstructures (LEM), unité mixte de recherche ONERA-CNRS, développe des études fondamentales en physique des matériaux dans le but de comprendre la formation de microstructures et de nanostructures, leurs évolutions et les propriétés macroscopiques associées. La démarche combine développements théoriques, observations expérimentales et modélisations avancées.
    Le laboratoire est situé à Châtillon (92) 29, av. de la Division Leclerc
    92322 Châtillon
    Web emploi.cnrs.fr/Offres...
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