Prédiction et maitrise des microstructures de solidification d'un composant en acier 316L élaboré par fabrication additive

par Anaïs Baumard

Projet de thèse en Mécanique et Génie Civil

Sous la direction de Cyril Bordreuil et de Frédéric Deschaux-Beaume.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (laboratoire) depuis le 02-10-2017 .


  • Résumé

    Les potentialités de la fabrication additive (FA), en particulier sur les métaux et dans le domaine du nucléaire, sont en cours d'étude au CEA. Les métaux issus de la FA présentent une anisotropie de leurs propriétés mécaniques, qui s'explique par les caractéristiques des microstructures de solidification (morphologie, taille, orientation et texture cristallographique des grains) générées par les procédés de FA. L'objectif de la thèse est tout d'abord d'aboutir à une prédiction fidèle, par simulation numérique, des microstructures de solidification en FA d'un composant en acier inoxydable 316L. Le développement d'une modélisation précise permettra ensuite de comprendre les liens entre les paramètres opératoires de FA et les microstructures générées. L'objectif final est la maitrise et l'optimisation de ces paramètres en regard des microstructures désirées. Pour ce faire, une approche couplée simulation-expérience sera adoptée et devrait impliquer les étapes suivantes : la fabrication de maquettes en FA avec instrumentation scientifique, éventuellement la caractérisation de certaines propriétés de solidification du 316L, la caractérisation métallurgique des microstructures de solidification des maquettes de FA, la mise en place de modèles de génération des microstructures de solidification et leur couplage à une simulation numérique par éléments finis de l'opération de FA, et des comparaisons entre les résultats expérimentaux et de simulation.

  • Titre traduit

    Solidification microstructures prediction and optimisation of a 316L steel component made by additive manufacturing.


  • Résumé

    Solidification microstructures prediction and optimisation of a 316L steel component made by additive manufacturing.