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Fabrication Additive par Laser de Composites à matrice fer
Objectifs
Le but du sujet de thèse, mené conjointement au laboratoire PIMM (Arts et Métiers, Paris), et au Centre des Matériaux (Mines, Evry), dans le cadre du GIS HEAD est de pouvoir : (1) élaborer des pièces en composites à matrice métallique 16NCD13 + TiC (CMM) au plus près des côtes, par des procédés additifs (fusion laser sur lit de poudre LPBF et projection laser DEDp) avec des taux de renforts variables et/ou des gradients de renfort (facilement réalisables par projection laser), (2) caractériser les microstructures (MEB, MET, EBSD, DRX) des
alliages élaborés en lien avec les conditions d’élaboration, (3) caractériser les propriétés mécaniques à différentes échelles.
Il répond à différents enjeux scientifiques et technologiques parmi lesquels :
- Repousser les limites des taux de renforts acceptables sans fissuration lors de la mise en oeuvre des procédés DEDp et L-PBF
- Maîtriser les effets d’un chauffage additionnel permettant de limiter la fissuration [5]
- Assurer une répartition homogène des renforts
- Comprendre les effets microstructuraux associés à la diffusion du carbone dans la matrice (cémentation interne) en cours de procédé, étudier les effets d’interface renforts/matrice, quantifier et analyser l’état de précipitation en fonction du procédé.
Pour répondre à ces objectifs, le projet de thèse est divisé en deux volets. Le premier est centré sur la mise en oeuvre instrumentée des procédés (DEDp et LPBF) sur les machines du PIMM et du CMAT et leur optimisation pour la fabrication du CMM 16NCD13/TiC. Le second volet concerne une caractérisation microstructurale et mécanique avancée.
