Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Caractérisation expérimentale et simulation numérique de la rupture d'oxydes intergranulaires : Application à la corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les alliages métalliques utilisés dans les applications industrielles peuvent former des couches d'oxydes en présence d'un environnement corrosif. Ces oxydes peuvent être répartis en surface et / ou se localiser au niveau des joints de grains. Dans ce dernier cas, les joints de grains oxydés peuvent rompre de manière fragile sous chargement mécanique, et potentiellement conduire à la rupture intergranulaire du matériau. Ce mécanisme est par exemple un scénario possible de la rupture de vis en acier inoxydable austénitique utilisées dans les Réacteurs nucléaires à Eau Pressurisée (REP). Sous l'effet du chargement mécanique, de l'irradiation par les neutrons et de la présence de l'environnement corrosif, ces vis peuvent se fissurer par un phénomène appelé corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation. La modélisation de ce phénomène passe d'une part par la détermination des propriétés de rupture des oxydes intergranulaires, et d'autre part par la prise en compte des couplages entre fissuration, oxydation et irradiation. Dans cette thèse, une approche originale qui combinera expériences et simulations numériques est proposée. Dans un premier temps la mise en œuvre de simulations numériques basées sur l'approche variationnelle de la rupture sera abordée pour concevoir des expériences de micromécanique de type micro-poutres visant d'une part à déterminer les propriétés de rupture des oxydes de manière fiable et d'autre part à étudier les couplages entre fissuration, oxydation et irradiation. En particulier, le couplage fissuration - oxydation préfigurant la transition entre amorçage et propagation sera étudié en détail. Dans un second temps, ces expériences seront réalisées sur des aciers modèles et d'intérêt industriel, puis interprétées à l'aide des simulations numériques. L'ensemble des résultats obtenus sera finalement incorporé dans des simulations d'agrégats
polycristallins afin d'évaluer la possibilité de prédire de manière quantitative la fissuration intergranulaire dans
le cadre du phénomène de corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 et / ou diplôme d'ingénieur en Mécanique / Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
HURE Jérémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//LCMI
DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
Bat 639
0169081868
Tuteur / Responsable de thèse
TANGUY BENOIT < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/SEMI/LCMI
DES/ISAS/DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169089420
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Caractérisation expérimentale et simulation numérique de la rupture d'oxydes intergranulaires : Application à la corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les alliages métalliques utilisés dans les applications industrielles peuvent former des couches d'oxydes en présence d'un environnement corrosif. Ces oxydes peuvent être répartis en surface et / ou se localiser au niveau des joints de grains. Dans ce dernier cas, les joints de grains oxydés peuvent rompre de manière fragile sous chargement mécanique, et potentiellement conduire à la rupture intergranulaire du matériau. Ce mécanisme est par exemple un scénario possible de la rupture de vis en acier inoxydable austénitique utilisées dans les Réacteurs nucléaires à Eau Pressurisée (REP). Sous l'effet du chargement mécanique, de l'irradiation par les neutrons et de la présence de l'environnement corrosif, ces vis peuvent se fissurer par un phénomène appelé corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation. La modélisation de ce phénomène passe d'une part par la détermination des propriétés de rupture des oxydes intergranulaires, et d'autre part par la prise en compte des couplages entre fissuration, oxydation et irradiation. Dans cette thèse, une approche originale qui combinera expériences et simulations numériques est proposée. Dans un premier temps la mise en œuvre de simulations numériques basées sur l'approche variationnelle de la rupture sera abordée pour concevoir des expériences de micromécanique de type micro-poutres visant d'une part à déterminer les propriétés de rupture des oxydes de manière fiable et d'autre part à étudier les couplages entre fissuration, oxydation et irradiation. En particulier, le couplage fissuration - oxydation préfigurant la transition entre amorçage et propagation sera étudié en détail. Dans un second temps, ces expériences seront réalisées sur des aciers modèles et d'intérêt industriel, puis interprétées à l'aide des simulations numériques. L'ensemble des résultats obtenus sera finalement incorporé dans des simulations d'agrégats
polycristallins afin d'évaluer la possibilité de prédire de manière quantitative la fissuration intergranulaire dans
le cadre du phénomène de corrosion sous contraintes assistée par l'irradiation.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 et / ou diplôme d'ingénieur en Mécanique / Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
HURE Jérémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP//LCMI
DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
Bat 639
0169081868
Tuteur / Responsable de thèse
TANGUY BENOIT < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DRMP/SEMI/LCMI
DES/ISAS/DRMP/SEMI/LCMI
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169089420
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