Solidification Contrôlée D’éprouvettes

**Solidification contrôlée d’éprouvettes d’aluminium // Controlled solidification of aluminium specimens**:

- Réf **ABG-126201**
- Stage master 2 / Ingénieur- Durée 6 mois- Salaire net mensuel 610 euros/mois (4,35euros/h à 35h par semaine- 09/10/2024- Centrale Lille/Lamcube- Lieu de travail- Villeneuve d'ascq Les Hauts de France France- Champs scientifiques- Numérique
- Matériaux
- Sciences de l’ingénieur
- Mots clés- Simulation thermique, solidification des alliages métalliques, simulation du remplissage du moule, caractérisations microstructurales.Keywords: Thermal simulation, solidification of metal alloys, simulation of mould filling, microstructural characterizations.-
- 15/01/2025**Établissement recruteur**:
**Site web**:
Le LaMcube est une Unité Mixte de Recherche (UMR 9013 depuis 2020) entre le CNRS, l'Université de Lille et Centrale Lille, regroupant des enseignants-chercheurs et des chercheurs en mécanique et génie civil. Cette unité a été créée en janvier 2018.

**Description**:
**ENGLISH VERSION BELOW**
- L’enjeu de l’industrie métallurgique est d’améliorer la durabilité des alliages issus de l’économie circulaire. Les constituants de la microstructure hérités du procédé de recyclage (éléments chimiques indésirables, porosités) influencent directement les propriétés en fatigue. Durant l’étape d’élaboration/solidification d’un alliage métallique différents types de défauts peuvent se former. Ces défauts sont directement liés à la composition chimique de l’alliage, aux paramètres et conditions d’élaboration et à la cinétique de refroidissement. La compréhension de l’impact de ces défauts sur les propriétés mécaniques est cruciale pour la durabilité des pièces en service.- L’objectif du projet est de réaliser des éprouvettes de traction d’alliages d’aluminium à défauts contrôlés. La stratégie est de générer des défauts internes dans la zone utile de l’éprouvette afin de lier les comportements mécaniques en traction (amorçage et propagation des fissures) à la microstructure en volume. La présence de ces défauts dans la zone utile impose un contrôle minutieux de la solidification de l’éprouvette. Le projet est adossé à la plateforme d’essais SPeCiMen 3D laquelle est composée de deux parties:
- i) Une partie haute constituée d’un four de fusion qui permet de contrôler la composition chimique de l’alliage et _in fine_ des phases présentes ;- ii) Une partie basse (juste en dessous du four de fusion) qui sera constituée d’un dispositif de solidification dirigée permettant de contrôler la cinétique de refroidissement et donc la localisation des défauts.- Un Ingénieur d’études recruté à l’automne 2022 nous a permis d’avancer sur la partie simulations thermiques du refroidissement de l’éprouvette.- Cette année nous recrutons un stagiaire M2 (Sujet proposé ici) et un étudiant M1 pour continuer la conception du dispositif.- Le stagiaire M2 recruté travaillera en particulier sur **la simulation thermique du moule** avec et sans chauffage par induction sous le logiciel Ansys. Des simulations pour le remplissage du moule et la cinétique de solidification seront effectuées sous le logiciel Novaflow.- Une deuxième partie du stage sera consacrée aux expériences de validation des simulations numériques. Des expériences de coulée, solidification et caractérisation microstructurales seront alors menées. Les caractérisations seront réalisées en 2D en utilisant la microscopie optique et la microscopie électronique à balayage. Des caractérisations en 3D seront également possibles via la plateforme de microtomographie de laboratoire ISIS 4D afin d’évaluer la présence des défauts dans la zone utile de l’éprouvette.- ****- The challenge faced by the metallurgical industry is to improve the durability of alloys derived from the circular economy. The constituents of the microstructure inherited from the recycling process (undesirable chemical elements, porosities) have a direct influence on fatigue properties. During the development/solidification stage of a metallic alloy, different types of defects can form as a result of the chemical composition and the process parameters, solidification conditions and cooling kinetics. These defects are directly linked to the chemical composition of the alloy, the parameters and conditions of manufacture and the cooling kinetics. Understanding the impact of these defects on mechanical properties is crucial to the durability of parts in service.- The aim of the project is to produce tensile specimens of aluminium alloys with controlled defects. The strategy is to generate internal defects in the gage zone of the specimen in order to link the mechanical behavior during tensile test (crack initiation and propagation) to the microstructure present in volume. The control of the presence of these defects in the gage zone mean