Modélisation multi-échelle de la précipitation discontinue dans Ni-Cr H/F

Sujet de thèse :
La précipitation discontinue (DP) est une transformation de phase à l’état solide observée dans de nombreux alliages métalliques, tels que les alliages à base d’Al, de Mg, de Ni, ainsi que les alliages à haute entropie (HEAs). Au cours de ce processus complexe, une phase mère se décompose au niveau d’un joint de grain mobile en une phase précipitée et une phase résiduelle, formant ainsi une structure lamellaire. La
DP se produit dans une microstructure complexe en évolution, composée de grains de grande taille de différentes orientations. Cette évolution microstructurale dégrade généralement les propriétés mécaniques et chimiques du matériau, entraînant une diminution de la dureté et/ou de la résistance à la corrosion.

Cette thèse fait partie du projet ANR « ADISCO », qui vise à étudier les mécanismes physiques contrôlant la DP dans les alliages Ni-Cr. Les joints de grains, qui agissent à la fois comme chemins de diffusion rapide pour les solutés et comme sites de nucléation pour les nouvelles phases, doivent être décrit du point de vue de leur topologie (forme des grains et texture polycristalline) et de leurs propriétés anisotropes (énergie, diffusivité et mobilité), afin d’obtenir une description complète de la DP. Lors de cette thèse, nous utiliserons un modèle de champ de phase capable de décrire l’évolution des grains tout en prenant en compte des différents mécanismes physiques impliqués dans la DP. Le modèle sera paramétré à l’aide de données issues de simulations atomistiques ainsi que d’expériences réalisées par notre groupe de
recherche. L’objectif principal de ce projet est d’identifier les paramètres physiques contrôlant l’initiation et la croissance des colonies de DP. Ces résultats permettront d’interpréter les observations expérimentales de la DP dans les alliages Ni-Cr.

Le doctorat offrira une formation complète aux approches de modélisation (statique moléculaire, CALPHAD et méthodes de champ de phase), avec la possibilité d’acquérir également une expérience en techniques de caractérisation (MEB, MET) en fonction des intérêts et des aptitudes du candidat.

Compétences requises/souhaitées :
Le candidat doit être titulaire d'un Master en physique ou en science des matériaux, idéalement avec des connaissances dans les domaines suivants :
- Métallurgie physique, transformations de phase, thermodynamique hors équilibre, diffusion atomique.
- Calculs scientifiques pour les matériaux (calculs ab initio, statique moléculaire, micromécanique).
- Un intérêt pour la programmation (Fortran, Python) et une connaissance de l’approche champ de phase constitue également des atouts majeurs.
Le candidat doit maîtriser l'anglais et/ou le français.
Contexte :
L’Institut Jean Lamour (IJL) est une unité mixte de recherche du CNRS et de l’Université de Lorraine. Spécialisé en science et ingénierie des matériaux et des procédés, il couvre les champs suivants : matériaux, métallurgi
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