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Doctorant-e en Revêtements d'aluminure de nickel sur superalliage à base nickel et leur oxydation à haute température (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR7356-FERPED-001
Lieu de travail : LA ROCHELLE
Date de publication : jeudi 16 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Prof. Fernando PEDRAZA
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

ECOSYNTHESE, COMPORTEMENT ET REPARABILITE DE REVETEMENTS COMPATIBLES AVEC LES SUPERALLIAGES AERONAUTIQUES (« ECOREVE »). Les revêtements de diffusion d'aluminium déposés sur différents superalliages à base nickel permettent d'accroître la résistance à l'oxydation à hautes températures à travers la formation d'une couche d'alumine. Or, lors des expositions à chaud, les phénomènes d'interdiffusion de l'Al avec les éléments du substrat, l'oxydation et l'écaillage répété diminuent le réservoir en Al des revêtements.
De nombreuses pièces en superalliage à base nickel sont actuellement revêtues par un revêtement de diffusion d'aluminium (aluminure de nickel) capable de former, sous conditions d'oxydation à haute température, une couche d'oxyde protectrice (alumine). Toutefois, la dégradation métallurgique induite par des phénomènes d'interdiffusion diminue la tenue chimique et mécanique du système substrat/revêtement. Il apparaît donc nécessaire d'étudier des solutions de revêtement permettant de limiter cette interdiffusion grâce à des procédés économes et respectueux de l'environnement.

Ainsi, les principaux objectifs de cette thèse doctorale sont :
1.- Étudier la synthèse des revêtements élaborés à partir de barbotines (slurries) pour établir les relations entre l'activité en Al dans la barbotine, les traitements thermiques appliqués, la composition et la structure des trois superalliages, en vue d'égaler, voire accroître, la résistance à l'oxydation/corrosion et mécanique à chaud (fatigue, fluage) relativement aux revêtements actuels.
2.- Etudier l'endurance chimique pour comprendre les mécanismes de dégradation (oxydation/corrosion et mécanique) des couples revêtement/substrat et, si nécessaire, ajuster le traitement d'élaboration des revêtements. L'endurance mécanique sera évaluée en collaboration avec le laboratoire PPrime.
3.- Extrapoler les résultats des recherches à des pièces réelles afin d'assurer leur réparation sans obstruer les canaux internes de refroidissement.

Contexte de travail

Au CNRS la thèse sera rattachée au Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE UMR7356, situé sur le site de l'Université de La Rochelle. L'effectif de l'unité est de 150 personnes (personnel permanent et non permanent). La thèse s'inscrira dans l'équipe 4 - DMPR : Durabilité, Microstructure, Protection et Revêtements, en particulier dans l'opération d'ingénierie de surface pour les hautes températures (https://lasie.univ-larochelle.fr/Theme-2-Ingenierie-des-surfaces-haute-temperature ).
La thèse est rattachée à un projet régional (Nouvelle Aquitaine), en partenariat avec l'Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechnique (ENSMA)et l'Institut P'(Pprime UPR3346)et Safran Aircraft Engines.
Le candidat sera rémunéré par le CNRS.

Contraintes et risques

La thèse sera rattachée à l'école doctorale 618 « EUCLIDE » de l'Université de La Rochelle. L'étudiant(e) en thèse participera aux cours et formations proposés par l'école doctorale. Elle ou il devra également participer régulièrement aux réunions de collaboration entre les trois structures (LaSIE, PPrime et Safran Aircraft Engines). Des mobilités internationales sont également à prévoir (conférences, workshops, séjours de recherche à l'étranger). Risques H&S : nickel, hautes températures.

Informations complémentaires

Expérimentateur, le/la candidat/e devra posséder un Master en Chimie/Physique/Sciences/Génie des Matériaux. Expérience avec les revêtements de diffusion d'aluminium, compétences en électrochimie et en techniques de caractérisation (physico-chimiques, structurales et métallographiques). Bon relationnel et bonnes qualités rédactionnelles et de communication.
Date limite de candidature : le 17 Juin 2019

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