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Une chaire sur la métallurgie numérique à MinesParisTech

Aurélie Barbaux

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Une chaire sur la métallurgie numérique à MinesParisTech

Marc Bernacki directeur et titulaire de la chaire Digimu.

© DR

La métallurgie numérique vise l’étude et la simulation numérique de l’impact des modifications de la microstructure de métaux sur les propriétés physiques des pièces. La nouvelle chaire DIGIMU, financée par l’ANR et huit industriels, qui vient d’être créée au Centre de mise en forme des matériaux de Mines ParisTech, lui est consacrée.

Simuler au niveau macro les matériaux, les industriels savent faire depuis 30 ans. Mais on sait maintenant que les propriétés des pièces métalliques (résistance à la fatigue, corrosion…) dépendent de leur microstructure, qui est influencée par un grand nombre de mécanismes, notamment les traitements thermiques ou les déformations. C’est pour étudier et simuler l’évolution de ces microstructures que la chaire pour la métallurgie numérique DIGIMU (Développement d’un cadre Innovant et Global pour la modélisation des évolutions de MicrostrUctures intervenant lors des procédés de mise en forme des métaux) vient d’être créée. Dotée d’un budget de 1,23 million d’euros (50 % apportés par l’ANR, 50 % par les partenaires industriels) sur 4 ans, elle est pilotée par le Centre de mise en forme des matériaux de Mines ParisTech. Elle regroupe 8 partenaires, dont 6 industriels (ArcelorMittal, Areva, Ascometal, Aubert & Duval, le CEA et Safran), et une PME, Transvalor, la filiale de valorisation des résultats de recherche d’Armines.

Une nouvelle version du logiciel de simulation par an

Le principal objectif de cette chaire : « Identifier les besoins des industriels pour prévoir le comportement des pièces métalliques, définir les développements académiques nécessaires et associer les deux pour couler le tout dans un logiciel », précise Marc Bernacki directeur et titulaire de la chaire Digimu. L’équipe ne part pas de rien. « On a déjà développé un logiciel baptisé comme la chaire, DIGIMU, qui est édité par Transvalor. Mais cette première version ne simule l’évolution des microstructures que pendant un procédé thermique, sans déformation, détaille le responsable de la chaire. Plutôt que de chercher à répondre à toutes les questions d’un seul coup, nous avons décidé de procéder par étapes. Nous allons sortir une version par an, qui répondra à chaque fois à une question. En juin 2017, la version 2 commencera à prendre en compte les mécanismes de déformation. »

Etudier la microstructuire des aciers et superalliages à base nickel

Le travail de la chaire sera donc aussi de définir ces étapes. Sachant que si les modèles de la métallurgie à l’échelle macro dépendent des types de métaux, à l’échelle de la microstructure les évolutions sont vraies quel que soit le matériau. « Il y a des mécanismes en commun, comme la recristalisation ou la croissance de grain », précise l’expert. Ce qui permet le développement d’un logiciel générique. Pour autant, la chaire ne va pas pouvoir étudier tous les métaux. Elle va se concentrer sur les aciers et les superalliages à base nickel.

Des travaux qui trouvent écho auprès des spécialistes internationaux. « Ce qui nous conforte dans notre approche, c’est que, sans sollicitation, des chercheurs d’Oxford et de l’EPFL viennent frapper à notre porte pour voir ce qu’on fait », se félicite Marc Bernacki.

La Chaire DIGIMU en bref

Durée : 4 ans (2016-2020)

Budget : 1,23 million d’euros

Financement : 50 % par l’ANR, 50 % par les partenaires industriels

6 partenaires industriels : ArcelorMittal, Areva, Ascometal, Aubert & Duval, le CEA, Safran.

1 partenaire technologique : Transvalor, éditeur du logiciel DIGIMU

1 directeur et titulaire de Chaire : Marc Bernacki, enseignant-chercheur, Centre de mise en forme des matériaux (CEMEF-MINES ParisTech).

Équipe : 5 thèses, 2 postdocs, 3 stages

 

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