Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Les alliages à haute entropie réfractaires (RHEAs) de structure cubique centrée (cc)
sont des solutions solides monophasées constituées d’éléments tels que Ti, Zr, Hf, W, Ta, Mo, V, Cr ou Nb, tous présents en forte concentration. Ils combinent une très haute limite d’élasticité même à plus de 1400°C et une grande stabilité thermique, ils sont donc prometteurs pour des applications à haute température. En revanche, leur ductilité à température ambiante est insuffisante, et son origine physique reste mal connue. L’activation de l’effet « TRIP » (plasticité induite par transformation de phases) est une voie intéressante pour l’augmenter, mais le lien entre mécanismes activés et composition d’alliage n’est pas établi.

Dans ce travail de thèse, une exploration contrôlée de l’espace des compositions RHEAs sera réalisée en combinant méthodes de fabrication additive et caractérisations rapides de la structure et des propriétés mécaniques. Des compositions clefs seront ensuite sélectionnées et élaborées avec des méthodes de métallurgie classiques, permettant ainsi une caractérisation plus approfondie des microstructures sous déformation à température ambiante. Cela permettra d’identifier les séquences de mécanismes élémentaires associés à l’effet TRIP, en fonction de la composition d’alliage, et d’établir leurs liens avec les propriétés mécaniques macroscopiques. L’objectif final est de fournir une cartographie éclairée de ces mécanismes, et de proposer des critères de design simples.

Le travail de thèse sera essentiellement expérimental : élaboration, traitements thermomécaniques, caractérisations (DRX, MEB, EBSD, TEM, ..), et essais
mécaniques. La personne recrutée devra présenter ses résultats scientifiques lors de
conférences nationales et internationales et rédiger les articles issus de ses travaux.
Contexte :
Le contrat doctoral est financé via un projet ANR. Le travail s’effectuera principalement au laboratoire MatéIS de l'INSA Lyon, un laboratoire de Science des Matériaux à l’intersection de champs disciplinaires, principalement en chimie, physique et mécanique. Le travail sera réalisé au sein de l'équipe Métal (métaux et alliages). Des séjours ponctuels à l’IJL Nancy seront à prévoir. Des comparaisons entre résultats expérimentaux de cette thèse et simulations multi-échelles réalisées par ailleurs et dans le cadre du même projet ANR seront réalisées.

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Travail expérimental.