Topic description
L'usinage chimique du titane Ti‑6Al‑4V, couramment utilisé dans les applications aéronautiques, peut induire une absorption d'hydrogène susceptible d'altérer les propriétés du matériau. Cet enrichissement, souvent hétérogène, peut conduire à la formation d'hydrures et affecter localement la microstructure, avec des conséquences potentielles sur la ductilité, la résistance à la fissuration et la tenue en fatigue.
L'objectif de cette thèse est de comprendre les mécanismes de chargement en hydrogène lors de l'usinage chimique, d'identifier les facteurs contrôlant sa diffusion et sa localisation, et d'analyser les interactions entre hydrogène et microstructure. Une attention particulière sera portée à la formation de gradients d'hydrogène et à leur influence sur les propriétés locales et globales du matériau.
Les travaux s'appuieront sur des approches expérimentales multi‑échelles combinant mesures d'hydrogène, caractérisations microstructurales avancées et essais mécaniques, notamment en traction et en propagation de fissures. L'influence de l'hydrogène sur les mécanismes d'endommagement sera ainsi étudiée dans des conditions représentatives du service.
Enfin, l'étude visera à évaluer l'impact de cet enrichissement sur la tenue en service des composants et à proposer des recommandations permettant d'optimiser les procédés industriels et les méthodes de contrôle.
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Chemical milling of Ti‑6Al‑4V titanium alloy, widely used in aerospace applications, can lead to hydrogen uptake that may alter the material's properties. This hydrogen enrichment, often heterogeneous, can promote hydride formation and locally affect the microstructure, with potential consequences on ductility, fracture resistance, and fatigue behavior.
The aim of this PhD is to investigate the mechanisms of hydrogen uptake during chemical milling, to identify the factors controlling hydrogen diffusion and localization, and to analyze hydrogen-microstructure interactions. Particular attention will be paid to the formation of hydrogen gradients and their influence on both local and global material behavior.
The work will rely on a multi‑scale experimental approach combining hydrogen measurements, advanced microstructural characterizations, and mechanical testing, including tensile and crack propagation experiments. The influence of hydrogen on damage mechanisms will be studied under conditions representative of service.
Finally, the study will assess the impact of hydrogen enrichment on component integrity and will propose recommendations to optimize industrial processes and inspection methods.
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Début de la thèse : 01/10/
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