Domaine de recherche
Les activités de recherche se concentrent sur le contrôle et la conception de microstructures dans les métaux et alliages, grâce à une combinaison de traitements thermiques et mécaniques. Différents phénomènes microstructuraux sont quantifiés expérimentalement, et modélisés de manière analytique ou numérique à différentes échelles.
Les phénomènes étudiés incluent la recristallisation, la croissance des grains, le maclage, les évolutions de texture, la précipitation et les transformations de phase, dans des conditions de température variables et avec la possibilité de déformations mécaniques concomitantes. Au delà de l’investigation des mécanismes sous-jacents aux évolutions des microstructures et de leur modélisation, un lien systématique est établi entre les microstructures et les propriétés fonctionnelles et structurelles correspondantes du matériau.
Les applications concernent la mise en forme de produits métalliques minces ou épais, la métallurgie des poudres et la fabrication additive.
Outils
Les installations au LMTM comprennent la microscopie optique et électronique (MEB-EBSD), des fours de traitement thermique, une machine prototype de fusion à lit de poudre de métal par laser, un laser pour le “grenaillage” par ondes de choc laser (Laser Shock Peening ou LSP), et une machine d’essais Gleeble 3800.
La machine Gleeble permet de reproduire expérimentalement en conditions de laboratoire l’historique de températures et de déformation subis par un matériau lors de traitement thermo-mécanique, ce qui est essentiel pour la compréhension et l’optimisation d’opérations de formage. Inversément, d’un point de vue plus fondamental, il est possible de développer des traitements mécaniques et thermiques complexes pour induire des microstructures aux caractéristiques et propriétés inhabituelles, pouvant conduire à de nouvelles gammes de procédés.
La plateforme de fusion selective par laser (Selective Laser Melting ou SLM) est utilisée avec divers alliages métalliques, incluant les métaux précieux, l’acier inoxydable, le bronze et les verres métalliques. Le procédé SLM est également combiné avec des traitements de choc laser (LSP), de manière à mieux contrôler les contraintes résiduelles et les microstructures dans la masse du matériau.