Stage Bac+5

**Développement d’Alliages Fe49%Co2%V par fabrication additive pour les moteurs électriques : Rôle des traitements thermiques sur la recristallisation et les propriétés magnétiques**
- **Aperam Alloys and Specialties en quelques mots**_
- **Contexte**_

Les aciers électriques Fe3%Si non orientés sont les alliages magnétiques doux les plus largement utilisés dans les noyaux de tôles empilées de machines électriques. Les alliages Fe49%Co2%V ont des propriétés magnétiques largement supérieures à celles de ces aciers électriques conventionnels (aimantation à saturation, perméabilité magnétique et pertes magnétiques). Ces alliages sont des solutions idéales pour la fabrication de stators de moteurs électriques lorsque les performances suivantes sont recherchées : densité de puissance élevée, énergie d’aimantation faible (autonomie de batterie augmentée), rendement de machine élevé et miniaturisation de moteurs. La fabrication additive a ouvert de nouvelles possibilités de fabrication à partir des matériaux de comportements métallurgiques particuliers (fragile,) encore non produits par métallurgie conventionnelle ou nécessitant des voies d’élaboration coûteuses comme le Fe49%Co2%V. Le projet ANR FALSTAFF « Fabrication additive d’alliages magnétiques à faibles pertes par feuilletage 3D » en partenariat avec le CEA LITEN, ALSTOM, le CEMEF, l’UTBM/LERPMS et l’UTC, a pour objectif de fabriquer des pièces (tores, stators) en alliage Fe49%Co2%V par la technologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion), aux performances magnétiques (perméabilité, champ coercitif et pertes magnétiques) comparables à celles des tôles classiques du même alliage. Diverses structures de feuilletage par introduction des lames d’aire dans la section de passage du flux magnétique seront réalisées pour diminuer les courants induits et donc les pertes magnétiques.

**Le but du stage**

Les études publiées dans la littérature concernant la fabrication additive de matériaux métalliques montrent que les pièces brutes de fabrication présentent plusieurs défauts métallurgiques : ségrégation, dislocations, rugosité de surface, porosité. Ces défauts sont des obstacles au déplacement des parois de domaines magnétiques et conduisent à la dégradation des propriétés magnétiques. Comme pour les tôles classiques, les traitements thermiques sont une étape primordiale dans le procédé d’élaboration de matériaux magnétiques doux par fabrication additive au vu de l’état métallurgique des pièces brutes de fabrication. Dans ce stage, il sera question d’étudier l’évolution des microstructures des pièces Fe49%Co2%V obtenues par fabrication additive en pratiquant des cycles thermiques (temps, températures, vitesses de montée et de refroidissement) différents dans des atmosphères réductrices et protectrices (hydrogène, argon). Les caractéristiques magnétiques seront mesurées sur les pièces ayant subi les traitements thermiques dans le but de les corréler avec l’état métallurgique du matériau (recristallisation, taille de grains, texture, impuretés). Dans la deuxième partie du stage, des tores de structures complexes (lames d’aire dans la section) seront fabriqués dans le but de limiter les courants induits en courant alternatif et donc de diminuer les pertes magnétiques.

**Principales étapes du stage**
- Formation sur les matériaux magnétiques. Découverte des divers outils de caractérisation métallurgique ou magnétique.
- Initiation aux traitements thermiques et aux caractérisations magnétiques.
- Caractérisations magnétiques en courant continu et en fréquence. Etude des relations liant propriétés magnétiques et caractéristiques métallurgiques (microstructure, texture, précipités, porosité).
- Caractérisation des microstructures et textures par MEB/EBSD et DRX.
- Interprétation des résultats, conclusions, propositions, et rédaction du rapport de stage.

**Apports du stage**
- Développement de compétences sur différentes techniques de caractérisation dans le domaine des alliages magnétiques.
- Découverte du domaine des matériaux magnétiques.
- Travail dans le contexte d’un projet multipartenaires industriels et académique.
- Possibilité de mobilité chez les partenaires.

**Lieu du stage** : Centre de Recherche Aperam d’Imphy

Type d'emploi : Stage
Durée du contrat : 6 mois

Rémunération : à partir de 1 200,00€ par mois

Avantages:

- Prise en charge du transport quotidien
- RTT

Exigences linguistiques flexibles:

- Français non requis

Horaires:

- Période de travail de 8 Heures

Lieu du poste : En présentiel

Date de début prévue : 10/02/2025