Etude de la précipitation dans les alliages Al-Cu-Li à faible densité pour applications Aéronautiques

Study of precipitation in low-density Al-Cu-Li alloys for aeronautical applications

• Auteur / Autrice : Hugo Muller
• Direction : Frédéric De geuser
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MAT - Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2025
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés

Mots clés

Mots clés libres

Aluminium

Précipitation

Vieillissement

Aluminium

Precipitation

Long term exposure

Résumé

Les alliages d'aluminium Al-Cu-Li basse densité à haute teneur en lithium sont sujets à une instabilité thermique à basse température (<100 °C), telle que lors d'une exposition de l'avion au soleil. Cette instabilité entraîne la formation de nano-précipités riches en lithium. L'apparition de ces précipités entraîne un durcissement de l'alliage, entraînant une chute de ténacité. La diminution de la ténacité peut être critique pour des applications de fuselage. L'objectif de ce sujet de recherche est de mieux comprendre les mécanismes de précipitation des nano-précipités riches en lithium lors d'une longue exposition à basse température. Afin d'étudier ces mécanismes, des méthodes de caractérisation diverses seront utilisées, telles que des caractérisations par sonde atomique tomographique, microscope électronique en transmission, diffusion des rayons X aux petits angles et la calorimétrie différentielle.

Low-density Al-Cu-Li aluminium alloys with high lithium content are prone to thermal instability at low temperatures (<100°C), such as when the aircraft is exposed to sunlight. This instability leads to the formation of lithium-rich nano-precipitates. The appearance of these precipitates causes the alloy to harden, leading to a drop in toughness. The decrease in toughness can be critical for fuselage applications. The objective of this research topic is to better understand the mechanisms of precipitation of lithium-rich nano-precipitates during long term exposure at low temperatures. To study these mechanisms, various characterisation methods will be used, such as atomic probe tomography, transmission electron microscopy, small-angle X-ray scattering and differential scanning calorimetry.