Dans le contexte d’une économie mondiale circulaire, la prise en compte de la rareté des matériaux et de la durabilité des structures est une exigence pour les citoyens, et donc pour les chercheurs. Dans de très nombreux domaines d’application, le retour d’expérience sur le comportement en service des structures montre que la résistance à la corrosion des matériaux utilisés reste un problème majeur dans de nombreuses conditions d’emploi. Construire un modèle de prédiction des durées de vie des structures est un enjeu essentiel qui répond à un besoin industriel et sociétal, en matière d’aide à la sélection et à la conception des matériaux comme à la conception, l’emploi et la maintenance des systèmes et des structures. Cela suppose, sur la base de la compréhension des mécanismes de corrosion, d’identifier des indicateurs d’endommagement et de performance des matériaux pour proposer des lois d’endommagement physiquement fondées. Aujourd’hui, pour ce qui concerne les mécanismes de corrosion, le regard est en général porté sur les couplages microstructure / environnement / état de contrainte. Or, depuis plusieurs années, des travaux sont menés au Cirimat sur l’effet de l’hydrogène sur les mécanismes de corrosion : les résultats ont montré que l’hydrogène accélère significativement les cinétiques de corrosion. Cette problématique du couplage hydrogène / corrosion doit être intégrée dans la prédiction du vieillissement et de la durée de vie des produits comme des outils de production, et concerne tous les secteurs industriels. Cela est encore plus vrai aujourd’hui avec le développement d’une économie centrée sur l’hydrogène qui repose sur des systèmes de production, de transport, de stockage de l’hydrogène pour lesquels le(s) matériau(x) utilisé(s) peu(ven)t donc se retrouver en situation de corrosion en présence d’hydrogène gazeux ou issu de réactions se produisant en solution aqueuse. La thèse proposée a pour objectif de proposer un modèle de prédiction des durées de vie des structures exposées à cette situation de couplage corrosion / hydrogène.
Cette thèse a été sélectionnée par le Comité d’Orientation Stratégique de l’Institut Carnot Chimie Balard Cirimat, qui rassemble un large panel d’industriels qui ont relevé l’intérêt scientifique, technologique et industriel majeur de ce projet de thèse. Dans le cadre de la thèse, le travail portera sur des alliages d’aluminium et considèrera des conditions de corrosion caractéristiques du domaine des industries aéronautiques et du transport. Il s’agit de proposer un modèle transposable à d’autres matériaux et d’autres secteurs d’application. La démarche adoptée pour mener à bien ce travail peut être décrite en trois phases :
– phase 1 : Identification de paramètres microstructuraux critiques vis-à-vis du couplage hydrogène / corrosion basée sur la mise en oeuvre d’une approche multi-échelle maîtrisée.
– phase 2 : Identification d’indicateurs d’endommagement traduisant les effets de l’hydrogène sur le comportement en corrosion des matériaux et d’indicateurs de performance.
– phase 3 : Formulation de lois d’endommagement
Mots clés :
hydrogène, corrosion, prédiction de durée de vie, modèle.
CONTACTS :
Christine Blanc – +33 (0)5 34 32 34 07 – christine.blanc@toulouse-inp.fr
Début de la thèse : 01 octobre 2024
Profil du(de la) candidat(e) :
le(la) candidat(e) devra posséder de solides connaissances dans le domaine des matériaux métalliques et en particulier en corrosion. La personne recrutée devra également apprécier l’expérimentation et le travail en équipe.
Lieu :
CIRIMAT / Toulouse INP
Salaire :
2610 € brut / mois ce qui équivaut à un salaire de 2044 € net / mois avant impôt