Post-docs
- Etude des mécanisms de plasticité dans les microstructures composite nanocristalline/microcristalline de Nickel
- Study of the deformation mechanisms by TEM in Nickel nanocrystalline/ultrafine grain composite microstructure
Durée : 6 mois (possibilité d’extension sur un sujet proche).
6 months (possible extension on a closely related topic)
Contact : Frédéric Mompiou (mompiou@cemes.fr) +33 (0) 562 25 79 87
Dans le cadre du projet ANR MIMIC (Méthodes en Ingénierie de MICrostructures multi-échelle de types metal/metal: Propriétés Mécaniques et Modélisation Micromécanique) , nous recrutons un jeune chercheur afin de mener une étude en microscopie électronique en transmission (MET) sur les mécanismes de déformation dans une microstructure bimodale nc/UFG de Nickel.Within the ANR project MIMIC (Strategy for Tailoring Multiscale Microstructures. Mechanical Properties and Micromechanical Modelling), we are looking for a young scientist to study the deformation mechanisms by TEM in a bimodal nc/UFG Nickel microstructure.
Résumé :
Les matériaux métalliques avec une taille de grains sub-micronique présentent des propriétés mécaniques exceptionnelles comparées à leurs équivalents à gros grains. Cependant bien qu’ils présentent une limite d’élasticité très élevée, ils ont généralement une ductilité très limitée. Depuis quelques années, les progrès en élaboration de matériaux à grains fins (ECAP, HPT, SPS, electrodéposition…) ont permis une plus grande maîtrise des microstructures. Depuis peu, plusieurs stratégies (contrôle de la fraction de macles, structuration bimodale par traitement thermique) ont été proposées afin de résoudre le problème de la faible ductilité des matériaux à grains fins. Dans le cadre du projet ANR MIMIC, notre stratégie consiste à élaborer directement une microstructure bimodale en frittant des poudres constituées par des grains ultrafins (taille entre 100nm et 1µm) et de grains nanocristallins (taille plus petite que 100nm). Les essais de compression sur des échantillons élaborés par SPS (D. Tingaud, G. Dirras, LSPM, Villetaneuse) ont d’ores et déjà montré une excellente limite élastique et une bonne ductilité. Parallèlement des simulations multi-échelles sont menées au LSPM et au LISMMA afin de mieux comprendre les effets de taille de grains sur la plasticité et l’endommagement Nous cherchons actuellement à comprendre expérimentalement les mécanismes de déformation dans ce type de matériaux à l’aide de la microscopie électronique en transmission (MET) en particulier grâce à la technique de déformation in-situ.
Description du travail
Le chercheur recruté aura pour tâche de :
- Etablir les caractéristiques microstructurales et chimiques des matériaux à microstructures composites considérés (faisceau faible, MEHR, EDX, EELS, ASTAR…).
- Déterminer les mécanismes élémentaires de plasticité par MET :
o Par analyse post mortem des échantillons prédéformés.
o Par analyse d’essais de déformation in situ.
Profil :
The applicant should have a solid background in metallurgy and plasticity. Advanced competences in TEM are also required.
Description du travail
Le chercheur recruté aura pour tâche de :
- Etablir les caractéristiques microstructurales et chimiques des matériaux à microstructures composites considérés (faisceau faible, MEHR, EDX, EELS, ASTAR…).
- Déterminer les mécanismes élémentaires de plasticité par MET :
o Par analyse post mortem des échantillons prédéformés.
o Par analyse d’essais de déformation in situ.
Abstract:
Metallic materials with a small grain size exhibit exceptional mechanical properties compared to their coarse grain equivalent counterparts. However, although they have a high yield strength, they present a reduced ductility. Since several years, the progress in elaboration of small grain materials (ECAP, HPT,SPS, electrodeposition…) have allowed a better control of the microstructure. Recently, several strategies have emerged to solve the ductility problem. They all rely on the control of the fraction of very small grains and larger grains. Within the ANR project MIMIC, we aim to design directly a bimodal microstructure by sintering ultrafine grain (UFG, grain size less than 1µm) and nanocrystalline (nc, grain size less than 100nm) powders. Compression tests performed on samples elaborated by spark plasma sintering (SPS) (D. Tingaud and G. Dirras, LSPM, Villetaneuse) have already shown an excellent yield stress and ductility. In parallel multi-scale simulation are performed at LSPM and LISMMA in order to better understand grain size effect and failure. Nowadays, we aim to identify the deformation mechanisms in such type of materials through transmission electron (TEM) experiments, especially with the in-situ straining technique. Description of the work
The work will consist in:
- Characterizing the microstructures of the bimodal materials by TEM (conventional TEM, HRTEM, EDS, EELS, ASTAR…).
- Determining the elementary deformation mechanisms by:
o post mortem TEM observations on deformed samples.
o Real time in situ TEM observations during a micro-tensile test.
The work will consist in:
- Characterizing the microstructures of the bimodal materials by TEM (conventional TEM, HRTEM, EDS, EELS, ASTAR…).
- Determining the elementary deformation mechanisms by:
o post mortem TEM observations on deformed samples.
o Real time in situ TEM observations during a micro-tensile test.
Profil :
The applicant should have a solid background in metallurgy and plasticity. Advanced competences in TEM are also required.
