Influence de l'oxydation sélective externe sur la dynamique du mouillage d'un acier allié par un alliage de zinc liquide

par Gaël Drouet

Projet de thèse en Science des Matériaux

Sous la direction de Marie-Laurence Giorgi.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec LGPM - Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux (laboratoire) et de CentraleSupélec (2015-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 16-04-2018 .


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous allons élaborer des surfaces partiellement oxydées représentatives de surfaces industrielles. Les oxydes seront composés d'un ou plusieurs éléments contenus dans les nouveaux aciers à haute limite d'élasticité (Mn, Si, Al). L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes de mouillage par un alliage de zinc en présence de ces oxydes sélectifs lors de la galvanisation. Le mouillage du fer métallique par les alliages de zinc liquide est réactif, avec la dissolution du fer et la germination et la croissance de composés intermétalliques. Nous nous intéresserons à ce mouillage à temps courts, et en particulier à la formation locale des composés intermétalliques au voisinage des films ou particules d'oxydes. Les mécanismes de mouillabilité seront étudiés en fonction des conditions du recuit préalable afin de trouver les corrélations entre la chimie de l'oxyde de surface, le taux de couverture et le mouillage. Cette étude s'appuiera sur le nouvel équipement mis en place à ArcelorMittal Maizières Research, permettant de réaliser in-situ le recuit de recristallisation (représentatif d'un recuit industriel) et l'analyse de la chimie de surface par photoémission des rayons X (XPS), ce qui permet d'éviter toute contamination de la surface de l'acier après le recuit.

  • Titre traduit

    Influence of external selective oxidation on the wetting dynamics of an alloyed steel by a liquid zinc alloy


  • Résumé

    In this thesis, we will elaborate partially oxidized surfaces representative of industrial surfaces. The oxides will be composed of one or more elements contained in the new high strength steels (Mn, Si, Al). The objective of this thesis is to better understand the wetting mechanisms of steel by a zinc alloy in the presence of these selective oxides during galvanization. Wetting of metallic iron by liquid zinc alloys is reactive, with dissolution of iron and germination and growth of intermetallic compounds. We will be interested in this short-term wetting, and in particular in the local formation of intermetallic compounds in the vicinity of oxide films or particles. The wettability mechanisms will be studied according to the conditions of the preliminary annealing in order to find the correlations between the surface oxide chemistry, the coverage rate and the wetting. This study will be based on the new equipment installed at ArcelorMittal Maizières Research, enabling recrystallization annealing (representative of industrial annealing) and surface chemistry analysis by X-ray photo-emission (XPS) to be carried out in situ, thus avoiding any contamination of the steel surface after annealing.