Description du sujet de thèse

Sujet de thèse : "Microstructure at the interfaces in diffusion bonding: a multidisciplinary approach to study grain growth, grain boundary mobility and Zener pinning."

La compaction isostatique à chaud (CIC) permet de réaliser des assemblages par diffusion en phase solide (soudage-diffusion) ou de fabriquer des composants denses et isotropes à partir de poudres. Il est crucial de contrôler la microstructure afin d'obtenir un milieu continu isotrope. La maitrise du procédé passe donc par la compréhension des relations microstructures/propriétés avec, notamment, le comportement des interfaces et des joints de grains (JGs).
L'objectif de la thèse est d'étudier l'influence de l'augmentation de la température et de la pression imposée sur le comportement d'un matériau polycristallin dans le contexte du soudage-diffusion. Dans ce travail, nous nous couplerons la dynamique moléculaire et la méthode level-set (LS) pour étudier le mouvement des JGs et la croissance des grains en présence d’obstacles (atomes de soluté, oxydes ou carbures) lors du traitement thermomécanique. La dynamique moléculaire permettra d’étudier les processus élémentaires aux JGs et d’évaluer différents paramètres (loi de mobilité des JGs, énergies d’interfaces, etc.). Ces données seront utilisées par la méthode level-set pour simuler l’évolution microstructurale et comprendre les phénomènes à l’échelle industrielle.

Profil requis : Le candidat doit faire preuve d'une forte motivation dans la manipulation des outils numériques incluant la programmation et la simulation numérique, dans le contexte des études sur les matériaux. De plus, une connaissance de base en sciences de la matière condensée ou en sciences des matériaux et/ou en physique statistique est requise.

Modalités : La thèse démarrera au 1er octobre 2024. Les personnes intéressées doivent envoyer une lettre de motivation, un CV, au moins une lettre de recommandation, sur le portail emploi du CNRS. Les candidatures seront acceptées jusqu'à ce que le poste soit pourvu.

Contexte de travail

Cette thèse a obtenu le soutien financier du CNRS à travers les programmes interdisciplinaires de la MITI à travers son programme de recherche exploratoire.
Elle se déroulera en collaboration entre le laboratoire ICB (Université de Bourgogne) à Dijon et le CEMEF (Mines Paris - Université Paris-Sciences et Lettres) à Sophia Antipolis.

L’étudiant sera localisé à l’ICB (Dijon) mais il sera amené à séjourner plusieurs semaines par an au CEMEF pour développer les calculs avec la méthode LS.
La thèse s’inscrit dans le cadre du Projet CALHIPSO (Compression et Assemblage d’alliages métaLliques par HIP, une Solution InnOvante) coordonné par le Pr. F. Bernard qui a été lauréat de l’appel à projet ESR/Equipex+. Le projet CALHIPSO vise à lever les nombreux verrous scientifiques et technologiques en vue de promouvoir l'utilisation de la technologie de la Compression Isostatique Chaud (CIC) dans l’industrie.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, une autorisation par l'autorité compétente du MESR.