thèse en science des matériaux : précipitation dynamique dans les alliages d'aluminium (h/f)

Date Limite Candidature : mardi 14 juin 2022 Assurez-vous que votre profil candidat soit correctement renseigné avant de postuler. Les informations de votre profil complètent celles associées à chaque candidature. Afin d’augmenter votre visibilité sur notre Portail Emploi et ainsi permettre aux recruteurs de consulter votre profil candidat, vous avez la possibilité de déposer votre CV dans notre CVThèque en un clic ! INFORMATIONS GÉNÉRALES Référence : UMR5266-ALEDES-001 Lieu de travail : ST MARTIN D HERES Date de publication : mardi 24 mai 2022 Nom du responsable scientifique : Alexis Deschamps Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral Durée du contrat : 36 mois Date de début de la thèse : 1 octobre 2022 Quotité de travail : Temps complet Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel DESCRIPTION DU SUJET DE THÈSE La précipitation nanométrique est le moyen le plus efficace d'augmenter la limite d'élasticité des alliages d'aluminium et à ce titre d'intérêt fondamental pour l'allègement des structures dans le domaine des transports (automobile, aéronautique), indispensable à la baisse des émissions des véhicules. La formation de ces précipités nécessite des traitements thermiques au cours desquels la diffusion des solutés est activée et permet la germination puis la croissance des précipités. Ces processus sont fortement modifiés lorsque l'alliage est déformé plastiquement, induisant une modification de l'état de précipitation pendant la plasticité, appelée précipitation dynamique. D'un point de vue pratique, la précipitation dynamique est rencontrée dans de nombreux procédés comme la mise en forme à chaud des pièces de structure d'automobile, qui permet l'utilisation de grades d'alliages aéronautiques et le remplacement de pièces actuellement en acier. Plusieurs mécanismes peuvent contrôler la précipitation dynamique : accélération de la diffusion par concentration hors équilibre de lacunes, germination accélérée, diffusion le long des dislocations, voire cisaillement des précipités. Bien que ces mécanismes aient tous été observés, il n'existe pas de cadre expérimental et théorique permettant d'en prévoir l'importance relative dans une situation donnée (alliage, état initial, température, vitesse de déformation), et donc de déterminer la cinétique de précipitation associée. La thèse proposée se déroulera dans le cadre d'un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche, visant à étudier et maîtriser la précipitation dynamique dans les alliages d'aluminium. Ce projet comprendra deux thèses en parallèle, l'une principalement basée au SIMAP (objet de la présente proposition), l'autre au MATEIS à Lyon (s'intéressant à la précipitation dynamique en conditions cycliques). Les deux thèses se feront en étroite collaboration, avec des séjours réciproques dans les deux laboratoires pour utiliser des équipements spécifiques et des échanges fréquents. Le premier axe de la thèse, majoritaire, sera expérimental. Il s'agira de construire une compréhension de la cinétique de précipitation dynamique couvrant une large gamme de conditions d'état métallurgique de départ, de température et de vitesse de déformation. La précipitation sera principalement étudiée in-situ lors de la déformation à chaud grâce à la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS), conduite au laboratoire pour les vitesses lentes et au synchrotron pour les vitesses rapides. Ces analyses quantitatives et in-situ seront complémentées par des observations de microscopie électronique en transmission et en sonde atomique tomographique. Les alliages étudiés seront des alliages de la série 7000 (Al-Zn-Mg-Cu) présentant des précipités avec un faible élancement, et de la série 2000 (Al-Cu) présentant des précipités en plaquette, pour lesquels on s'attend à des phénomènes différents. Le deuxième axe de la thèse sera la modélisation des cinétiques observées. En se basant sur des modèles de précipitation existants, il s'agira d'inclure les mécanismes dépendant de la déformation (comme les lacunes en sursaturation ou le cisaillement des précipités) pour bâtir un modèle prédictif. Candidat.e recherché.e : Titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou master en science et génie des matériaux, une expérience en métallurgie sera privilégiée. La thèse nécessitera un goût pour l'expérimentation fine et l'instrumentation, ainsi que des connaissances minimales en programmation (traitement des données, modélisation), et impliquera du travail en équipe (interactions fortes avec l'autre thèse du projet). CONTEXTE DE TRAVAIL La thèse, gérée par le CNRS, se déroulera dans l'école doctorale IMEP2 de l'Université Grenoble Alpes https://www.adum.fr/as/ed/page.pl?site=edimep2&page=accueil Le laboratoire de Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés est lune unité mixte de recherche associant le CNRS, Grenoble INP et l'UGA. Il rassemble en moyenne 240 personnes dont 70 chercheurs et enseignants-chercheurs, 42 ingénieurs, techniciens et administratifs et 130 doctorants, post-doctorants, invités et stagiaires. Ce regroupement de physiciens, mécaniciens et chimistes des matériaux et des fluides étudie l'élaboration, la mise en forme, l'assemblage et les propriétés des matériaux à applications structurales et fonctionnelles (énergie, microélectronique, etc..) en conjuguant expérimentation et modélisation, depuis l'échelle atomique jusqu'à l'échelle du procédé, en s'appuyant sur la mutualisation des plates-formes expérimentales d'élaboration et de caractérisation. Les chercheurs : * conçoivent et optimisent des procédés d'élaboration innovants, * conçoivent, élaborent et caractérisent les matériaux du futur mais aussi améliorent les propriétés des matériaux existants. Cette stratégie de recherche couplant les briques élaboration - modélisation - caractérisation - propriétés d'usage est l'un des points forts du laboratoire qui s'est organisé pour que les différentes disciplines présentes soient interactives. Le laboratoire s'appuie sur quatre groupes de recherche qui pérennisent les sciences de base en physique et physico-chimie, thermodynamique et cinétique, mécanique des solides et des fluides: * GPM2 : Génie Physique et Mécanique des Matériaux * PM : Physique du Métal * TOP : Thermodynamique, Modélisation, Optimisation des Procédés * EPM : Elaboration par Procédés Magnétiques La thèse se déroulera dans l'équipe Physique du Métal Plus d'informations concernant les publications, l'organisation et la valorisation peuvent être consultées sur le site du laboratoire : http://simap.grenoble-inp.fr/accueil/. INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES Thèse dans le cadre d'un projet ANR, en partenariat avec le laboratoire MATEIS de l'INSA de Lyon, au sein duquel une autre thèse aura lieu en parallèle.