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Resilient BCC Superalloys for Sustainable Technologies

Description du projet

Résister à la chaleur: concevoir les superalliages réfractaires de nouvelle génération

Les matériaux actuels à base de nickel ne peuvent pas fonctionner de manière fiable au-delà de 1200 °C, ce qui limite l’efficacité des moteurs et réacteurs modernes. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet RESIST vise à ouvrir la voie à des superalliages réfractaires de nouvelle génération spécialement conçus pour ces environnements extrêmes. En reproduisant l’architecture structurelle éprouvée des alliages de nickel à l’aide d’éléments à haut point de fusion tels que le niobium et le tungstène, le projet devrait permettre de créer des matériaux qui restent résistants et flexibles sous une chaleur intense. Au-delà de la conception fondamentale, RESIST utilisera des techniques avancées de modélisation et de microscopie afin de garantir la stabilité à long terme tout en testant les performances sous contrainte mécanique et sous irradiation. Le projet vise à fournir des matériaux économes en énergie pour les systèmes aérospatiaux et nucléaires, contribuant ainsi de manière significative aux efforts mondiaux de décarbonation et à la résilience technologique.

Objectif

The proposed MSCA action pioneers a state-of-the-art generation of BCC-based refractory superalloys (RSAs) engineered to operate reliably beyond 1200 °C, surpassing the limits of Ni-based superalloys. The central idea is a dual-phase architecture that integrates a ductile disordered BCC (A2) matrix reinforced with coherent (B2) precipitates, an approach inspired by the proven framework of Ni-superalloys, but is tailored for refractory chemistries incorporating Nb, Mo, W and Ta. This strategy combines the high melting points and sluggish diffusion kinetics of refractory elements with an architecture that ensures high-temperature strength, room-temperature ductility, and long-term phase stability. By addressing the key fundamental questions of how ductility can be retained and phases stabilized at extreme conditions, the project will deliver alloys with long-term structural integrity. The resulting breakthroughs will open a transformative pathway toward energy-efficient materials for aerospace, power generation, and nuclear systems, in line with global decarbonization targets and initiatives such as ULTIMATE.
The action is organized into four interlinked work packages (WPs) forming a closed-loop design-to-validation framework. WP1 applies thermodynamic and predictive modelling to identify and fabricate novel RSA chemistries. WP2 quantifies coarsening kinetics and microstructural stability using advanced microscopy and atom probe analysis. WP3 maps deformation across scales by coupling high-temperature tensile and creep tests with nanoindentation and microscopy. In conclusion, WP4 introduces a novel dimension by exposing RSAs to controlled irradiation environments to evaluate their viability for next-generation nuclear systems. Collectively, these efforts resolve critical challenges in alloy design, stability, mechanical properties, and irradiation tolerance, delivering a materials platform that enhances energy efficiency and resilience in next-generation technologies.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

THE UNIVERSITY OF BIRMINGHAM
Contribution nette de l'UE
€ 276 187,92
Adresse
Edgbaston
B15 2TT Birmingham
Royaume-Uni
Région
West Midlands (England) West Midlands Birmingham
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (3)