Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans un polycristal de nickel
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans de nombreuses applications, des matériaux de structure métalliques sont en contact avec de l'hydrogène qui va pénétrer dans le métal, dégrader ses propriétés mécaniques, et parfois conduire à la rupture du matériau. Les mécanismes de fragilisation par l'hydrogène ont été très étudiés par le passé. Néanmoins, il n'existe toujours pas de modèle prédictif quantitatif de ces phénomènes. Cette thèse s'intéresse à la ségrégation de l'hydrogène aux joints de grains qui est un des mécanismes de fragilisation observé. L'objectif est de modéliser la cinétique de ségrégation en partant de l'échelle atomique, ce qui implique donc de trouver les structures d'équilibre des joints de grains, d'identifier les sites de ségrégation pour chaque joint de grain, et de quantifier l'effet d'un joint de grain sur le coefficient de diffusion de l'hydrogène. Ces données alimenteront ensuite un modèle en élément finis qui permettra de calculer la répartition de l'hydrogène au cours du temps, en prenant en compte la microstructure polycristalline de l'échantillon et les propriétés spécifiques à chaque joint de grain. Ces résultats seront comparés à des expériences de perméation d'hydrogène qui donnent accès à un coefficient de diffusion moyen, ainsi qu'à des mesures localisées sur un joint de grain particulier (méthodes PANI et SKPFM)
Université / école doctorale
Sciences, Ingénierie, Santé (EDSIS)
Saint-Etienne
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Ingénieur ou M2 Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
SCHULER THOMAS < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/S2CM/SRMP
Section de Recherches de Métallurgie Physique
CEA - Centre de Saclay
DEN/DANS/DMN/SRMP - bât. 520 p.123
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
0169083635
Tuteur / Responsable de thèse
CHRISTIEN Frédéric < email supprimé pour raison de sécurité >
Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint Etienne
SMS/MPI
École des mines de Saint-Étienne 158, cours Fauriel F-42000 Saint-Étienne
04 77 42 00 18
En savoir plus
https://www.researchgate.net/profile/Thomas-Schuler-3
https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr/fiche/service-de-recherches-de-metallurgie-physique-srmp/
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans un polycristal de nickel
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans de nombreuses applications, des matériaux de structure métalliques sont en contact avec de l'hydrogène qui va pénétrer dans le métal, dégrader ses propriétés mécaniques, et parfois conduire à la rupture du matériau. Les mécanismes de fragilisation par l'hydrogène ont été très étudiés par le passé. Néanmoins, il n'existe toujours pas de modèle prédictif quantitatif de ces phénomènes. Cette thèse s'intéresse à la ségrégation de l'hydrogène aux joints de grains qui est un des mécanismes de fragilisation observé. L'objectif est de modéliser la cinétique de ségrégation en partant de l'échelle atomique, ce qui implique donc de trouver les structures d'équilibre des joints de grains, d'identifier les sites de ségrégation pour chaque joint de grain, et de quantifier l'effet d'un joint de grain sur le coefficient de diffusion de l'hydrogène. Ces données alimenteront ensuite un modèle en élément finis qui permettra de calculer la répartition de l'hydrogène au cours du temps, en prenant en compte la microstructure polycristalline de l'échantillon et les propriétés spécifiques à chaque joint de grain. Ces résultats seront comparés à des expériences de perméation d'hydrogène qui donnent accès à un coefficient de diffusion moyen, ainsi qu'à des mesures localisées sur un joint de grain particulier (méthodes PANI et SKPFM)
Université / école doctorale
Sciences, Ingénierie, Santé (EDSIS)
Saint-Etienne
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Ingénieur ou M2 Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
SCHULER THOMAS < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/S2CM/SRMP
Section de Recherches de Métallurgie Physique
CEA - Centre de Saclay
DEN/DANS/DMN/SRMP - bât. 520 p.123
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
0169083635
Tuteur / Responsable de thèse
CHRISTIEN Frédéric < email supprimé pour raison de sécurité >
Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint Etienne
SMS/MPI
École des mines de Saint-Étienne 158, cours Fauriel F-42000 Saint-Étienne
04 77 42 00 18
En savoir plus
https://www.researchgate.net/profile/Thomas-Schuler-3
https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr/fiche/service-de-recherches-de-metallurgie-physique-srmp/
