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Transition de phases dans la phase σ du systeme Cr-Mn

ABG-87786 Stage master 2 / Ingénieur 4 mois gratification standard
08/10/2019
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Centre National de la Recherche Scientifique - Groupe
Thiais Ile-de-France France
  • Matériaux
  • Chimie
diagramme de phases, cristallographie, intermétallique, thermodynamique, Calphad, métallurgie, matériaux
16/12/2019

Établissement recruteur

L'Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est est une Unité Mixte de Recherche CNRS-Université Paris-Est Créteil. Il est situé sur un campus propre du CNRS à Thiais en proche banlieue sud de Paris et est aisément accessible en transport en commun (ligne 7 du tramway). Il développe des recherches dans de nombreux domaines de la chimie et des matériaux, notamment en métallurgie.

Description

Résumé :

                La modélisation thermodynamique du système Cr–Mn par la méthode Calphad est utilisée pour la constitution de bases de données thermodynamiques (développées notamment par la société Thermo-Calc AB en Suède) afin de prédire les quantités de phases et les microstructures dans les systèmes d'aciers multi-composants. Dans ce système, la phase σ mérite une attention particulière. C'est une phase intermétallique fragile qui doit absolument être évitée dans les alliages commerciaux. Comme elle est également présente dans le système Cr–Fe, sa stabilité dans le système Cr–Mn et son extension dans le système ternaire Cr–Fe–Mn doivent être considérés comme présentant un grand intérêt dans le cadre d'application aux aciers.

                La constitution de bases de données doit reposer sur des données expérimentales solides relatives au diagramme de phases. Différentes techniques expérimentales (analyse thermique différentielle, susceptibilité, dilatation thermique) décrivent une transition de phase pour la phase σ en fonction de la température. Pourtant, la nature même de cette transition reste questionnable.

                L'objet du stage consistera à vérifier expérimentalement l'hypothèse d'une transition de phases et donc à faire une étude partielle du diagramme de phases du système Cr–Mn. Le projet est soutenu et financé par la société Thermo-Calc en Suède.

 

Méthodes à mettre en œuvre :

                L'étude expérimentale sera menée sur des alliages qui seront synthétisés par fusion au four à induction haute fréquence puis caractérisés par différentes techniques (diffraction des rayons X, métallographie optique, microscopie à balayage, microsonde électronique, mais aussi éventuellement par mesures magnétiques, dilatométrie, analyse thermique différentielle). La transition de phases sera plus particulièrement étudiée par diffraction de neutrons in-situ en en température à l'ILL. Un projet d'expérience a été déposé en ce sens pour la période du stage.

 

Possibilité de poursuite en thèse :

Nous proposons une poursuite en thèse pour un étudiant motivé sur un sujet proche (modélisation des gaines combustibles) financé par le CEA (financement assuré).

Profil

M2 ou ingénieur en métallurgie, matériaux ou chimie du solide. Fort intérêt pour la science des matériaux, la cristallographie, les diagrammes de phases, la métallurgie, la thermodynamique.

Prise de fonction

03/02/2020
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