Thèse cifre moyens de caractérisation des atomes en solution solide dans les aciers ferritiques[...]

Thèse CIFRE Moyens de caractérisation des atomes en solution solide dans les aciers ferritiques F/H (FRA-REC-2025-22703)

Framatome travaille sur des thématiques impliquant des atomes en solution solide d’insertion (C, N), notamment lors du vieillissement sous déformation statique et/ou dynamique, ainsi que dans des études liées aux phénomènes de crochets de traction. La quantification du carbone et de l’azote en solution solide est une tâche cruciale et difficile en raison des très faibles teneurs (quelques dizaines de ppm).

La mesure du frottement intérieur (FI) dans un pendule de torsion inversé est une technique physique de caractérisation globale permettant d’obtenir des informations précieuses sur les teneurs en interstitiels en solution dans les aciers à matrice ferritique.

Les travaux antérieurs ont montré l’intérêt de la technique de FI pour la caractérisation microstructurale de soudures en acier C-Mn et en acier faiblement allié. L’objectif principal de cette thèse sera de développer un ou plusieurs protocoles de quantification de la teneur en carbone et/ou en azote en solution solide, basés sur des mesures de FI.

Ce protocole sera calibré et validé à l’aide d’autres techniques telles que la PTE, la combustion sous gaz inerte, ou la sonde atomique, qui ont déjà prouvé leur pertinence. Une fois validé, le protocole sera appliqué à des aciers industriels pertinents dans le domaine nucléaire, par exemple pour suivre la quantité d’atomes interstitiels en solution après un vieillissement sous déformation.

Étant donné la présence simultanée de carbone et d’azote en solution dans divers états microstructuraux, le protocole devra inclure une procédure de déconvolution pour séparer leurs contributions respectives aux spectres de FI.


Les deux volets de la thèse seront :

1. Expérimental :
o Étudier l’impact des éléments substitutionnels (Mn, Cr, Mo…) et des défauts sur les spectres de FI du carbone et de l’azote.
o Développer une méthode de déconvolution des spectres.
o Proposer une méthode d’évaluation quantitative du carbone et de l’azote en solution.
2. Théorique :
o Modéliser et simuler l’essai de FI, en s’inspirant des travaux existants ou via une approche originale.

L’objectif global est d’apporter des éléments pour un dosage semi-quantitatif, voire quantitatif, du carbone et de l’azote en solution dans les matériaux d’intérêt.

Le département Matériaux (DTIMM) de Framatome apporte une expertise en choix de matériaux métalliques, leur mise en œuvre, le suivi de leurs propriétés, et leur optimisation.

Ce doctorat CIFRE se déroulera à l’INSA de Lyon, au laboratoire MATEIS, avec des déplacements ponctuels chez Framatome Lyon ou Framatome Paris, qui sont les deux antennes du département DTIMM.


Profil recherché :

* Ingénieur en Sciences des Matériaux, avec des connaissances en métallurgie.
* Fort intérêt pour la métallurgie physique et le travail expérimental.
* Goût pour la modélisation.
* Curiosité et attrait pour la démarche scientifique.
* Bonne communication écrite et orale.
#J-18808-Ljbffr