BRÉCHET, Yves

I-Revues

 
 
De la microstructure des alliages métalliques à l’architecture des 
multimatériaux : vers des matériaux sur mesure ? 
 
Yves BRECHET - SIMAP, INP Grenoble 
 
lundi 27 août 2007 - 12 :00 à 13 :00 - Amphi Weil 
 
 
 
 On se propose dans cette contribution de présenter les outils d’optimisation des 
matériaux de structure métalliques, depuis les outils classiques de la métallurgie physique et 
mécanique ( « alloy design »), en passant par les outils intégrés permettant de traiter les 
matériaux assemblés (« process design ») , et en terminant par les nouveaux degrés de liberté 
offerts par le développement des « millimatériaux » ou matériaux à « architecture interne ». 
On illustrera ces différents aspects de la « conception de matériaux sur mesure » par  des 
exemples associant des approches de science des matériaux et des approches de 
micromécanique.  
1) Le développement de « matériaux de structure  sur mesure » dans la métallurgie 
passe par un contrôle de plus en plus précis de la genèse des microstructures, et par une 
compréhension quantitatives des liens de cette microstructure avec les propriétés mécaniques 
des matériaux. On illustrera ce point de vue « classique » par des développements récents 
concernant les relations entre la microstructure et la consolidation plastique, en en particulier 
sur les comportements spécifiques aux échelles très fines ( très faible tailles de grain, 
précipitation fine). 
2) Un matériau ne prend son sens que mis en œuvre pour remplir une fonction. Le 
comportements des soudures d’alliages métalliques est un exemple de matériaux hétérogènes 
résultant de l’assemblage de matériaux homogènes. Les outils de modélisation de telles 
situations relèvent d’une démarche d’intégration de modèles existants, depuis les évolutions 
microstructurales associées à des histoires thermomécaniques complexes jusqu’aux 
sollicitations   mécaniques multiaxées conduisant à l’endommagement de la soudure.  
3) Si le contrôle des microstructures à l’échelle micronique ou submicronique est 
l’outil optimal pour la conception d’alliages, les matériaux architecturés à l’échelle du 
millimètre ( mousses, empilements de billes, matériaux enchevêtrés, matériaux cellulaires, 
matériaux autobloquants ) offrent des degrés de liberté pour l’optimisation qui permettent de 
mettre en place de façon très opérationnelle une conception de « matériaux sur mesure », et en 
particulier de matériaux multifonctionnels ( avec des fonctions structurales, acoustiques, 
thermiques…) . On illustrera ces dernières stratégies sur quelques exemples en dégageant les 
questions fondamentales de mécanique qu’elles posent.    


De la microstructure des alliages métalliques à l'architecture

http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/2042/16755/1/Brechet.pdf

De la microstructure des alliages métalliques à l'architecture

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