Descrizione del progetto
Piccole deformazioni creano grossi problemi alle parti strutturali
I componenti strutturali di grandi dimensioni nei motori aeronautici e nelle applicazioni per centrali elettriche resistono giorno dopo giorno a carichi enormi e temperature rigide. Queste evidenti minacce possono creare deformazioni microscopiche del sottosuolo, insidiose e invisibili, che alla fine portano alla scomparsa di tali componenti, con gravi conseguenze. L’ossidazione può accelerare la deformazione del sottosuolo, che a sua volta aumenta la reattività superficiale, creando un pericoloso ciclo di distruzione. Il progetto HT-S4DefOx, finanziato dall’UE, sta sviluppando tecniche sperimentali e simulazioni per caratterizzare meglio le interazioni termiche, meccaniche e chimiche che modulano l’evoluzione delle deformazioni del sottosuolo. Una migliore conoscenza del comportamento dei materiali dovrebbe portare a migliori progetti e tecnologie di monitoraggio, nonché a interventi tempestivi per estendere la durata dei componenti strutturali critici.
Obiettivo
Structural materials exposed at high temperatures (650C-1200C) and severe loads are prone to both local oxidation-assisted deformation and deformation-assisted surface reactivity. Material evolutions within the sub-surface region affected by oxidation (0.1 to 100 m deep gradient) generally drive premature damage and the unexpected ruin of bulky structural components. Therefore, assessing the evolutions of the local deformation at the sub-grain scale at high temperature using micro- and mesomechanical approaches is the key point to clarify thermo-mechano-chemical interactions favouring early damage. HT-S4DefOx aims to tackle such small-scale and pluridisciplinary investigations on Ni-based and Ti-based model materials. Advanced high temperature micromechanical techniques (high resolution-digital image correlation (HR-DIC), in-situ TEM mechanical testing, in-situ micropillar/nanoindentation testing, synchrotron nano-tomography and topotomography) will be purposely coupled with numerical simulations (phase field-coupled crystal plasticity finite element methods). My unique expertise in mesoscale ultrathin specimen preparation and testing allows the present experimental investigation of the coupling between surface reactivity and local deformations. The development of novel mesoscale flexural techniques with real-time 3D observation of the specimen deformation up to 1000C will finally bridge the gap between micro- and macroscale mechanical characterisations, with an emphasis on graded properties materials. Investigating sub-surface behaviour during oxidation lies in the inability to achieve robust measurement at such hidden location. In addition, the surface texture evolution while oxide growth constitutes another significant obstacle. Therefore, smart surface monitoring for high temperature HR-DIC at the microscale and inverse numerical methods will give unique and quantitative information on the local mechanical behaviour of such invisible materials.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-STG
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ERC-STG -Istituzione ospitante
75794 Paris
Francia