Le campus Arts et Métiers d’Aix-en-Provence a le plaisir de vous convier à la soutenance de thèse de Lisa Germain, doctorante au sein du laboratoire MSMP, le 13 décembre 2022.
Titre : Stress-diffusion coupling. From interstitials problem to gas nitriding of steels
Résumé des travaux :
Depuis de nombreuses années, la compréhension du couplage entre un champ de contraintes mécaniques (appliquées ou résiduelles) et un champ chimique dans un processus de diffusion de la matière est un domaine majeur d'étude. La diffusion interstitielle à longue distance, dans le cas par exemple de la nitruration gazeuse provoque de forts gradients de contraintes associés à des transformations de phase (diffusion à courte distance). Les phénomènes de diffusion-précipitation sont connus et simulés au sein du laboratoire. Le couplage contrainte-diffusion reste cependant un problème important. Deux phénomènes sur la diffusion à longue distance ont été soulignés : l'effet d'une contrainte homogène (terme Fickien) et le gradient de contraintes (terme Nersntien). De plus, un prétraitement mécanique est fréquemment couplé à un traitement thermochimique, ce qui entraîne des phénomènes rarement découplés de déformations plastiques incompatibles et de contraintes résiduelles. Des approches numériques limitées à la diffusion à longue distance et des approches expérimentales ont alors été réalisées pour aborder ces questions. Le couplage contrainte-diffusion fait l'objet de simulations numériques (1D et 2D), appliqué à un système binaire (Fe-N), utilisant la thermodynamique des processus irréversibles. Les effets d’une contrainte homogène et d'un gradient de contraintes ont été mis en évidence par des simulations numériques. Les résultats ont révélé que le facteur de couplage fickien doit être environ 10 fois inférieur au coefficient de diffusion D pour avoir un impact significatif sur la cinétique. Afin de confronter ces résultats théoriques à la réalité, des expériences de nitruration sur la nuance d’acier 33CrMoV12-9 ont été effectuées.
Mots clés : Diffusion ; couplage contrainte-diffusion ; nitruration gazeuse ; contrainte résiduelle ; déformation plastique ; déformation élastique
Jury :
- Benoît PANICAUD, LASMIS, UTT : rapporteur
- Julien TEIXEIRA, IJL, Université de Lorraine : rapporteur
- Luc PICHON, Institut P’, Université de Poitiers : examinateur
- Laurent BARRALLIER, MSMP, Arts et Métiers : examinateur
- Sébastien JÉGOU, MSMP, Arts et Métiers : examinateur
Informations pratiques :
Lieu : Campus Arts et Métiers d’Aix-en-Provence (salle H015)
Horaires : 09h30
La soutenance pourra être suivie également en visio-conférence via un lien Teams.
