Développement et mise en oeuvre de techniques avancées en Microscopie d’Orientations pour améliorer notre compréhension du comportement mécanique de la microstructure martensitique

CDD 18 mois

ArcelorMittal Golbal R&D / LEM3 - Université Lorraine

Personnes à contacter par le candidat

Matthieu Salib: matthieu.salib@arcelormittal.com

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

01/10/2021

DATE LIMITE DE CANDIDATURE

31/12/2021

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Dans le cadre du plan de relance proposé par l’état français, cette offre de contrat de post-doctorat s’inscrit au cœur d’une collaboration entre le centre Produits d’ArcelorMittal Maizières et le laboratoire d’Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3) unité mixte de recherche entre l’université de Lorraine et le CNRS (UMR 7239) située à Metz – Technopôle).

Ce programme a pour vocation à favoriser l’insertion professionnelle des jeunes diplômés. Si le candidat confirme comme étant une valeur ajoutée pour ArcelorMittal et que l’entreprise est en phase de recrutement, sa candidature sera considérée prioritaire.

La compréhension fine des mécanismes métallurgiques mettant en jeu la relation entre microstructure martensitique et comportement mécanique est essentielle pour orienter les développements de ces nouveaux produits. ArcelorMittal R&D a développé des modèles mécaniques permettant de prédire les propriétés mécaniques d’un produit en fonction de sa composition chimique, du traitement thermique qu’il a subi et de sa microstructure finale. Ces modèles nécessitent une description très précise de la microstructure. Cependant, la microstructure martensitique est très complexe, composée d’un fin enchevêtrement de micro-constituants hétérogène en taille, en densité de dislocations et en densité de nano-carbures. L’optimisation de ces modèles mécaniques est donc intimement liée à la description fine de la microstructure.

L’objectif principal de ce projet est d’effectuer un transfert de connaissance des techniques avancées d’analyse des orientations crystallines en Microscopie Electronique à Balayage (MEB) développées par le LEM3 pour optimiser notre compréhension des microstructures des nouveaux aciers martensitiques à haute résistance développés par ArcelorMittal.

Parmi les techniques de caractérisation novatrices développées par le LEM3, on peut citer l’EBSD en haute résolution angulaire, l’EBSD 3D, la reconstruction cristallographique de phase parente, l’ECCI, la TKD. Ces approches ouvrent un nouvel horizon pour ArcelorMittal R&D en termes de compréhension. Le candidat aura pour mission de s’approprier ces nouveaux outils, de développer des méthodes de caractérisation avancées adaptées à la microstructure martensitique et de transférer ces connaissances à ArcelorMittal pour affiner les modèles mécaniques martensitiques. ArcelorMittal Maizières possédant des MEBs et système EBSD de dernière génération, le candidat se formera d’abord au LEM3 puis assurera le transfert des techniques sur les MEBs du centre R&D d’ArcelorMittal Maizières. La première année, le candidat sera basé à 50% au LEM3. Les 6 derniers mois, il sera basé à 80% chez ArcelorMittal.

Les objectifs de ce projet peuvent être établis sur quatre niveaux :
1. Utiliser et se familiariser aux outils de caractérisation de pointe développés par le laboratoire du LEM3.
2. Définir les outils les mieux adaptés pour affiner la description de la microstructure martensitique. Des outils numériques pourront être développés pour faciliter la lecture des données brutes (imagerie, données d’orientations cristallographiques) pour en déduire des données quantitatives (distribution en taille, densité de carbures et de dislocations, organisation spatiale des produits de transformation).
3. Acquérir des données microstructurales quantitatives à partir d’aciers AHSS permettant d’améliorer les modèles de comportement mécanique de la martensite.
4. Effectuer le transfert de compétence de l’utilisation de ces outils / méthodes