Développement par fabrication additive laser de matériaux base nickel nano-renforcés pour les Molten Salt Reactors et pour l'aéronautique

Development by laser additive manufacturing of nano-reinforced nickel-based materials for Molten Salt Reactors and for the aerospace industry

• Auteur / Autrice : Pierre-Louis Ardizzone
• Direction : Pascal Aubry, Louise Toualbi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA/SRMA - Service de Recherches Matériaux et Procédés Avancés
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay

Mots clés

Mots clés libres

Alliages base nickel

Aéronautique

Nucléaire

Fabrication Additive

Matériaux

Aeronautics

Materials

Additive Manufacturing

Nuclear

Nickel base alloys

Résumé

Les matériaux ODS (Oxyde Dispersion Strengthened - ODS) base nickel présentent de très hautes performances mécaniques. La possibilité de les élaborer par fabrication additive laser (Laser Additive Manufacturing – LAM), à partir de poudres métalliques, les rend particulièrement attractifs pour l'industrie aéronautique tout comme pour l'industrie nucléaire. La NASA vient de présenter des travaux novateurs sur des ODS obtenus en utilisant une poudre dont la chimie a été optimisée et surtout, en considérant des poudres sphériques qui présentent une gangue d'oxydes autour de chaque grain. Cela a été rendu possible grâce à une nouvelle technique de mélange acoustique mais d'autres moyens d'élaboration sont aussi disponibles, y compris au CEA et à l'ONERA. Le but est d'obtenir après LAM une microstructure contenant une grande densité de nano-oxydes extrêmement stables thermiquement et qui sont répartis de façon homogène dans la matrice. Le travail de thèse proposé s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le CEA Saclay et l'ONERA -Centre de Châtillon pour évaluer la faisabilité d'ODS par LAM à travers le laboratoire commun LRC – MAXIT.

Nickel-based ODS (Oxyde Dispersion Strengthened) materials offer very high mechanical performance. The possibility of producing them by laser additive manufacturing (LAM), from metal powders, makes them particularly attractive for the aeronautics industry as well as for the nuclear industry. NASA has just presented innovative work on ODS obtained by using a powder whose chemistry has been optimized and, above all, by considering spherical powders that have a gangue of oxides around each grain. This has been made possible by a new acoustic mixing technique but other means of elaboration are also available, including at CEA and ONERA. The goal is to obtain after LAM a microstructure containing a high density of extremely thermally stable nano-oxides which are homogeneously distributed in the matrix. The proposed thesis is part of a collaboration between CEA Saclay and ONERA - Centre de Châtillon to evaluate the feasibility of ODS by LAM through the joint laboratory LRC - MAXIT.