Contribution a la modelisation du comportement thermique des composites chrome/aluminium et nickel/acier 1018 soumis a des flux lasers impulsionnels : les transferts de matiere induits

Computer simulation of thermal behaviour of two-layered media such as cr/al and ni/steel 1018 using shortlaser pulses absorption: study of matter transport induced

• Auteur / Autrice : CHERKI BAHTAOUI
• Direction : J.-P. L'HUILLIER
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

Les lasers impulsionnels permettent a l'heure actuelle d'elaborer des alliages de surface a partir de structures metalliques composites. Cette etude est particulierement devolue a la modelisation des champs thermiques et des transports de matiere induits dans les systemes de type cr/al et ni/acier. Le principe consiste a porter a la fusion la couche de depot et une epaisseur contigue du substrat afin d'assurer une migration atomique bilaterale. Afin d'apprehender les transferts thermiques qui siegent dans les systemes depot/substrat, deux modeles ont ete etablis: l'un fonde sur le formalisme de laplace, l'autre mettant en uvre la methode des differences finies. Les modeles ainsi que les simulations qui en decoulent montrent la dependance directe de l'evolution temporelle de la temperature avec les parametres du tir laser (irradiance, temps d'interaction, profil temporel de l'impulsion). La prise en compte de la duree de la phase liquide qui decoule de ces diagrammes permet d'apprehender les profils de concentration a partir de la resolution de la deuxieme equation de fick. Toutefois, la prise en compte de la chaleur latente de fusion dans un modele numerique apporte les corrections aux resultats obtenus a partir des modeles lineaires. L'ensemble des simulations accredite l'idee d'utiliser des impulsions lasers de courtes durees pour realiser ces traitements de surface specifiques