Développement d'un modèle 3D de structures de grains permettant la détermination de la transition colonnaire-equiaxe

par Hanadi Ettroudi

Projet de thèse en Mécanique numérique et Matériaux

Sous la direction de Charles-André Gandin et de Hervé Combeau.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées , en partenariat avec Centre de Mise en Forme des Matériaux (laboratoire) , Structures et Propriétés dans les Procédés de Solidification (equipe de recherche) et de École nationale supérieure des mines (Paris) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Lors du procédé de solidification, des structures et ségrégations chimiques associées sont créées. Pour des lingots d'acier de grandes dimensions, elles déterminent les possibilités de mise en forme ultérieures et les propriétés finales des pièces forgées. Leurs contrôles passent par une modélisation fine du procédé de coulée, incluant la prédiction des structures à l'échelle du lingot. Il faut noter la très forte corrélation entre les types des structures de solidification et la ségrégation des espèces chimiques. Un modèle de transition entre structure de grains colonnaire et équiaxe et la prédiction de ses conséquences sur les ségrégations n'est pas encore opérationnel dans le modèle éléments finis 3D développé à MINES ParisTech CEMEF. L'objectif du doctorat est ainsi d'inclure la modélisation de la structure colonnaire pour proposer une description métallurgique plus complète de la solidification des lingots d'acier.

  • Titre traduit

    Development of a 3D model of grain structures for determining the columnar-equiaxed transition


  • Résumé

    During the solidification process, chemical structures and associated segregations are created. For large steel ingots, they determine the subsequent shaping possibilities and the final properties of forgings. Their control go through a detailed modeling of the casting process, including structure prediction across the ingot.There is a very strong correlation between the types of solidification structure and segregation of chemical species. A transition model between columnar grain structure and equiaxed and predicting its consequences on segregation is not yet operational in the 3D finite element model developed in MINES ParisTech CEMEF. The objective of the PhD is thus to include the modeling of the columnar structure to provide a more complete description of metallurgical solidification of the steel ingots.