Thèmes

 Thème 1 - Durabilité

Cette session adressera les problématiques de durabilité des matériaux métalliques en situation de couplage matériau/environnement/sollicitations mécaniques. Elle mettra l’accent sur les processus physico-chimiques élémentaires associés à l’oxydation et à la corrosion des matériaux et analysera les couplages potentiels avec d’autres processus élémentaires (mécanique, fragilisation par l’hydrogène, l’oxygène, l’azote et/ou par les métaux liquides, thermique, irradiation, thermodynamique-diffusion, transformation de phases, etc...). L’attention sera également portée aux effets de l’ensemble de ces processus, couplés ou non, qui conditionnent in fine la pérennité des systèmes dans leurs conditions d’usage. Ce thème traitera de l’ensemble des aspects fondamentaux et appliqués de ces processus multiphysiques couplés, abordés de façon expérimentale ou par la modélisation. Il donnera l’opportunité d’exposer l’état des connaissances, notamment au sujet des bases de données (thermodynamique/cinétique/mécanique) disponibles, et de discuter de l’importance des couplages multiphysiques et des enjeux de la simulation numérique. Les thématiques abordées dans le cadre  de cette session portent sur :

• la thermodynamique et la cinétique des processus d’oxydation et de corrosion : facteurs du 1^er ordre
• l’approche locale des mécanismes élémentaires d’oxydation et de corrosion
• le développement expérimental intégrant des phénomènes couplés ou non
• les couplages multiphysiques avérés et leur modélisation : conséquences sur la durée de vie des structures
• les lois de comportement (augmentées) établies par des approches statistiques et par les techniques de l’IA ; conséquences sur le design des alliages, développement de nouveaux matériaux
• l’impact des enjeux sociétaux et environnementaux sur les modes d’endommagement et de vieillissement des structures

Thème 2 - Propriétés mécaniques, comportement et endommagement

Cette session rassemblera les études visant à améliorer la compréhension et la modélisation des propriétés mécaniques des métaux et alliages, d’un point de vue expérimental et numérique. Sont concernés tous les types de sollicitations mécaniques et thermomécaniques, des essais classiques tels que la traction, le fluage, la fatigue ou la tribologie, jusqu’à des essais plus spécifiques tels que flexion, indentation, punch test, MEMS... Les mécanismes de plasticité, d’endommagement et de rupture seront abordés en lien avec la microstructure. L’aspect numérique couvrira une gamme d’échelles et d’approches étendue, allant du nanomètre à la pièce et de la DFT au milieu continu.

• Essais macroscopiques et locaux
• Tribologie, frottement, rayure, usure
• Sollicitations/conditions extrêmes et essais combinés
• Lois de comportement, critères d’endommagement, dialogues essais - calculs
• Utilisation des méthodes : DFT, MD, DD, Plasticité cristalline, homogénéisation, Eléments finis, FFT, Champs de phase
• Couplage multi-échelles et transition d’échelles

Thème 3 - Caractérisation microstructurale

Cette session thématique concerne des contributions sur le développement des techniques de caractérisation des microstructures de l’échelle mésoscopique à l’échelle du nanomètre. Les sujets porteront sur l’utilisation des techniques de caractérisation avancées pour résoudre des problématiques industrielles ou fondamentales qui traitent de la relation microstructure – propriétés mécaniques. Un accent particulier sera porté aux analyses chimiques, aux mesures couplées ainsi qu’aux analyses in-situ ou operando. L’utilisation de l’intelligence artificielle pour le traitement des données sera aussi mise en avant. Les techniques possibles sont résumées ci-dessous :

• La caractérisation de l’échelle mésoscopique à l’échelle du nanomètre (MEB, MET, EBSD, sonde atomique…)
• La caractérisation chimique (EDS, EELS, KPFM, XPS…)
• Analyses in-situ ou operando
• Microscopie combinatoire
• Les techniques accessibles sur les grands instruments (synchrotron, sources neutrons, sources laser)

Thème 4 - Procédés de fabrication et microstructures

Cette session a pour but de rassembler des contributions qui traitent des progrès actuels concernant l’élaboration, la transformation et le traitement des matériaux pour l’obtention de produits métallurgiques à propriétés contrôlées. La première orientation de cette session porte sur la compréhension des couplages entre microstructures et procédés pour l’optimisation des propriétés. La deuxième orientation concerne l’optimisation des procédés existants et émergents, ainsi que le design d’alliages, pour répondre aux nouvelles exigences liées au développement durable, telles que la gestion des ressources, la décarbonation, le recyclage ou encore la sobriété énergétique. La session est ouverte à l’ensemble des travaux de modélisations numériques et expérimentaux.

• Métallurgie des poudres, fabrication additive et autres procédés en rupture
• Mise en forme, traitements thermiques et thermochimiques
• Design d’alliages et microstructures innovantes
• Stratégies de substitution d’alliages et des ressources
• Evolution des outils de production à faible impact environnemental
• Circularité des routes métallurgiques

Thème 5 - Intégrité et protection de surface : Finition, traitements, revêtements, parachèvement, usinage

Cette session a pour but de rassembler des contributions qui traitent des progrès actuels concernant les moyens de protection des surfaces tels que leur préparation et leur activation, le traitement des métaux et alliages, le parachèvement des surfaces ainsi que les procédés spéciaux et/ou émergents. Les exigences environnementales ou relatives au développement durable associées à ces voies de protection seront également abordées (REACH, ATEX, pérennité des ressources, consommation énergétique, …). La session est ouverte à l’ensemble des travaux à caractère expérimental ou de simulation de procédés à l’échelle laboratoire ou industrielle.

Un découpage de cet axe en 5 items principaux peut être envisagé:

• Préparation des surfaces et leur activation d’ordre mécanique, chimique, électrochimique
• Traitements des alliages métalliques par voie humide ou sèche :

                   - Aciers : dépôts chimiques et électrolytiques, par projection, passivation, …

                   - Alliages légers : conversion chimique, conversion électrochimique (anodisation), …

• Parachèvement (après métallurgie conventionnelle ou après fabrication additive) par polissage chimique, électrolytique, plasma ; tribofinition, grenaillage
• Procédés spéciaux et/ou émergents : revêtements sol-gel, systèmes multifonctionnels hybrides, dépôts électrophorétiques, oxydation micro-arc, nouvelles familles de peintures…
• Evolution liée au développement des procédés, à leur automatisation et au recyclage

Thème 6 - Métallurgie numérique

Cette session sera consacrée aux avancées concernant l'utilisation et le développement de méthodes numériques dédiées à la conception de matériaux métalliques, à la compréhension de leur comportement, ainsi qu'à la prédiction de leur évolution en service. Toutes les échelles de modélisation, de l’échelle atomique aux échelles mésoscopique et macroscopique sont couvertes. Les méthodes basées sur l’intelligence artificielle telles que les méthodes d'apprentissage automatique (machine learning) voire hybrides font partie intégrante des sujets abordés au cours de cette session.

Les objectifs peuvent être multiples, couvrant différents aspects et propriétés de matériaux, tels que les microstructures et leurs évolutions, les propriétés thermodynamiques, mécaniques, la diffusion et le comportement.

• Modélisation multi-échelle et multi-physique
• Thermodynamique
• Modèles d’évolution de microstructure (texture, arrangement de phases, interfaces...)
• Traitement numérique de la (visco)plasticité et du dommage
• Design numérique d’alliages
• Base de données : construction et utilisation
• Apport du machine learning