Modélisation à plusieurs échelles en vue de concevoir des alliages plus perfectionnés
Les alliages de métaux sont souvent plus solides, plus légers et plus efficaces pour l'industrie et une large variété de produits, allant des automobiles aux avions et de l'électronique aux appareils médicaux. Mais la fabrication de ces alliages se heurte souvent à la recristallisation, un phénomène qui peut contrarier la qualité du produit fini. L'état recristallisé est cependant fluctuant, ce qui complique la définition exacte et la réponse à ce phénomène. Le projet Digimat («Multiscale modelling of recrystallization in metals based on a digital material framework») financé par l'UE a cherché comment remédier à la recristallisation. Pour comprendre pleinement le phénomène, il a proposé de recourir à la modélisation à plusieurs échelles à partir de supports numériques. Les partenaires du projet considèrent que la représentation numérique pourrait être convertie en éléments servant à simuler la déformation plastique et la recristallisation qui s'ensuit. Dans cette optique, ils ont conçu un logiciel pour construire, visualiser et analyser virtuellement des microstructures 3D et leur maillage. Digimat a ainsi bâti et validé des modèles de plasticité de la déformation de cristaux élasto-viscoplastiques. Les membres du projet ont également utilisé le nouveau logiciel de modélisation pour étudier la caractérisation des mouvements de dislocation, la migration des joints de grains et le phénomène de nucléation. Les microstructures polycristallines 3D et la recristallisation lors du traitement thermique ont été étudiées via des expériences de diffraction. Le projet a rencontré de nombreux obstacles, mais certains résultats de valeur ont été publiés et la plupart des travaux promettent de faciliter l'amélioration des alliages.
