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Corrosion des métaux et alliages par voie thermique et/ou électrochimique

Durabilité des matériaux métalliques à haute température en atmosphères complexes

  • Etude de la dégradation des métaux et alliages métalliques en atmosphères agressives à haute température (alliages chromino- et alumino-formeurs, intermétalliques, aciers à basse teneur en Cr). Essais de longue durée (jusqu’à 30000 heures)
  • Couplage des outils de caractérisation pour comprendre les mécanismes de corrosion à haute température (MEB, DRX, MET, XPS, SIMS), utilisation des marqueurs isotopiques dans essais d’oxydation en deux étapes pour déterminer le mécanisme de croissance de la couche d’oxyde à haute température 
  • Utilisation de la diffraction  synchrotron in-situ
  • Mécanismes de corrosion des alliages de titane à haute température en présence de dépôts solides de sels (NaCl, Na2SO4, NaCl-Na2SO4)
  • Vieillissement et dégradation des alliages métalliques élaborés par fabrication additive
  • Matériaux pour l’énergie et le développement durable : développement des matériaux, revêtements ou solution techniques pour turbines, centrales nucléaires, piles à combustibles (SOFC), électrolyseurs haute température (SOE) pour la  production d’hydrogène.

Outils pour l’étude de la durabilité à haute température : ATG, tests cycliques, fours à moufles, four sous atmosphère contenant de la vapeur d’eau, traitements de surface, mesures électriques in-situ….

Mots-clés : corrosion à haute température, atmosphères complexes, vapeur d’eau, dépôts solides de sels, études de longue durée, aciers, alliages de titane

Contact : Vincent Vignal

Corrosion des alliages métalliques dans les solutions aqueuses

Comprendre la réactivité des interfaces solution/film passif/substrat et identifier les mécanismes élémentaires conduisant à la rupture du film passif et à la dissolution du métal

  • Dégradation des matériaux, notamment la passivation et la corrosion localisée des métaux, alliages métalliques et assemblages
  • Relations entre microstructure – contrainte/déformation mécaniques – corrosion
  • Influence des procédés industriels: usinage, soudage, méthodes de préparation de surface…
  • Influence d’un vieillissement longue durée en conditions représentatives (gaz humide, liquides, brouillards salins…)
  • Approches multi-échelles (techniques globales et locales en électrochimie, mécanique et caractérisation de surface

Recherche appliquée : LIMPE – LRC n° DAM-VA-11-02 (créé en 2011), projets avec des partenaires industriels, brevets déposés

Principaux moyens expérimentaux : Technique de la microcellule électrochimique, Autoclave, cellules de vieillissement, CPT, Electrodeposition, AFM,…

Mots-clés : Corrosion en milieux aqueux, films passifs, microstructure, contrainte/déformation, procédés industriels, vieillissement longue durée, électrodéposition,…

Interactions entre contraintes, diffusion et réaction dans les systèmes solide/solide réactifs. Approches numériques et expérimentales

Etude, à la fois expérimentale et de simulation numérique, des interactions entre mécanique, diffusion de matière et réactivité dans les solides métalliques

  • Mise en œuvre des traitements mécaniques de surface ou des procédés de mise en forme par déformation plastique comme le laminage, pour agir sur la résistance à la corrosion d’alliages métalliques à haute température
  • Principal matériau d’application est le titane et ses alliages en vue d’améliorer la tenue d’assemblages pour l’aéronautique, dans des conditions de température pouvant atteindre 500°C.
  • Parmi les procédés de traitement de surface considérés, on trouve le grenaillage, le choc laser, la technique de friction-malaxage et le jet d’eau haute pression.
  • Processus explores: oxydation et hydruration
  • Outils de simulation à l’échelle macroscopique sont des codes éléments finis auxquels sont intégrés des lois de comportement spécifiques : CASTEM, ABAQUS, FORGE

Principaux moyens expérimentaux : autoclave permettant d’atteindre une pression de 290 bars et une température de 650°C,…

Mots-clés : Couplages diffusion/contraintes, oxydation, haute température, hydruration, traitements mécaniques de surface.

Contact : Tony Montesin

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