MAtériaux massifs à grains Ultrafins élaborés par déformation Plastique en Dynamique Rapide – MAUDE

Un des objectifs dans la conception et l’ingénierie des matériaux a toujours été de faciliter leur utilisation directement ou d’améliorer leurs propriétés afin de continuer à repousser les frontières de l'activité humaine. De nos jours, des performances de plus en plus exigeantes demandées aux matériaux s’accompagnent inéluctablement d’une pression sur l’environnement. Par exemple, l'optimisation de la composition des éléments d'alliage pour une microstructure donnée est un moyen classique d’améliorer les propriétés du matériau telles que la résistance mécanique, la ductilité, la ténacité, la résistance à la corrosion. Toutefois, pour faciliter le recyclage, des combinaisons simples d'éléments chimiques sûrs et largement disponibles doivent être favorisées. Par conséquent, il est nécessaire d'adopter des approches innovantes pour la conception de matériaux ayant moins recours aux éléments d'alliage. Dans ce contexte et dans le cadre de la proposition MAUDE, une méthodologie novatrice d’élaboration est mise en place. Celle-ci utilise la déformation plastique en régime dynamique rapide et les effets thermiques associés pour affiner les grains de matériaux métalliques, dans le but d’améliorer les propriétés mécaniques. Les matériaux à transformer sont des matériaux de grande diffusion, ici le nickel et un alliage d’aluminium à durcissement structural (série 2000, contenant Li et Cu, comme par exemple l’alliage AA2050). Dans ce dernier cas, il s’agira de combiner les bénéfices liés à l’affinage des grains à ceux dus à la présence de nano précipités. Le caractère innovant du projet est lié, entre autre, au fait que toutes ces transformations se font en une seule étape, ce qui pourrait avoir un impact économique très favorable. Les matériaux choisis répondent à l’aspect dual de l’appel à projet du fait des applications potentielles dans les domaines de l’armement et des transports. De plus, les moyens qui seront mis en œuvre abordent des dimensions industrielles avec l’élaboration de disques de diamètre 19 et 100 mm. Pour optimiser les propriétés mécaniques, la microstructure résultante sera finement étudiée dans un large éventail de conditions de température et de chargement comprenant la traction et la compression uni-axiales ainsi que le cisaillement (simple et/ou cyclique). L’élaboration en une seule étape, de formes plus ou moins complexes ayant la microstructure appropriée sera proposé à la fin du projet.