Historique
L’élaboration métallurgique, en particulier par la voie fusion-solidification, a toujours été présente en Ile-de-France portée à l’origine par une industrie métallurgique forte et les besoins des secteurs de l’énergie et du transport. Cette activité s’est affaiblie dans les dernières décennies avec l’affaiblissement du secteur de la métallurgie et en raison de sa nature technologique nécessitant une forte expertise et des moyens lourds et complexes.
Face aux nouveaux enjeux scientifiques et techniques (sous-jacents dans les grands défis présentés par l’ANR et les programmes européens) l’outil d’élaboration apparaît comme une force. La conception et l’invention de nouvelles phases et de nouveaux concepts matériaux (architectures, gradients …) sont nécessaires pour produire des avancées significatives dans les domaines de l’allègement des structures, la tenue en conditions sévères (très hautes températures, fortes agressions).
Existant
L’Ile-de-France a su maintenir à minima (en particulier au niveau des experts) une activité et une culture de l’élaboration qui se sont réorganisées notamment en plateformes de moyens (plateforme de Thiais issue de la création de l’ICMPE, tour d’atomisation de l’ONERA) la complémentarité des moyens s’est faîte également vis-à-vis des moyens d’élaboration alternatifs (broyage mécanique …) et des traitements post élaboration thermomécanique et de métallurgie des poudres (plateforme de frittage flash, projet de compaction isostatique à chaud, fabrication additive). Le thème 1 doit notamment soutenir le thème 4.
Objectif
Que ce soit sur le plan de l’amélioration des propriétés des alliages existants (approche incrémentale) ou de l’étude de nouvelles phases (rupture), l’élaboration se pratique suivant une voie empirique, sur la base d’une culture métallurgique aidée de manière semi-quantitative par la thermodynamique et la cinétique.
Un objectif majeur du thème 1 est de développer une approche « prédictive » de la conception et de la synthèse d’alliages métalliques par un couplage fort entre élaboration, microstructure et propriétés. L’interaction avec les autres thèmes de l’axe 1, en particulier les thèmes 2 et 3, aura pour but d’approcher les comportements de manière analytique notamment, aidé par la simulation et la modélisation (ab initio, thermodynamique, champ de phase), afin de mettre en valeur les paramètres chimiques et microstructuraux contrôlant les propriétés et contrôlable par l’élaboration et les traitements.
Moyens « hors normes »
La tour d’atomisation, la plateforme de fusion par radio fréquence, le projet de fusion plasma, les moyens de fabrication à partir de poudres (également thème 4 : fabrication additive laser, plateforme régionale de frittage flash, projet de compaction isostatique à chaud).