Thèmes

Conception d’alliages, métallurgie combinatoire, intelligence artificielle

Cette session thématique concerne les méthodes émergentes de conception d’alliages, expérimentales et numériques, qui permettent une amélioration et une accélération de la mise au point de compositions d’alliages innovantes et aux performances ciblées, pour lesquelles la prise en compte de nombreuses propriétés est requise.

Le colloque couvrira notamment les problématiques suivantes :

• Métallurgie combinatoire pour l’exploration systématique de larges domaines de compositions et de gammes de traitement thermo-mécanique
• Méthodes d'Intelligence Artificielle et d’apprentissage automatique (ML) pour le traitement de données et la simulation haut-débit
• Calculs massifs (par exemple thermodynamiques) comme outil de sélection de composition couplés à des validations expérimentales

Des études méthodologiques ainsi que des exemples pour des familles d’alliages et/ou des applications particulières pourront être présentées.

Caractérisation structurale et mécanique : échelles fines, 3D, in-situ et operando, grands instruments

Cette session thématique concerne le développement des techniques de caractérisation de la microstructure à toutes les échelles ainsi que des propriétés mécaniques associées et les travaux expérimentaux faisant appel à l’utilisation de techniques de caractérisation avancées. Un accent particulier sera porté aux analyses quantitatives (caractéristiques des microstructures, champs de composition, champs mécaniques, …), aux mesures couplées et en particulier in-situ ou operando. L’utilisation de l’intelligence artificielle pour l’augmentation des données ou l’accélération des acquisitions / analyses sera aussi mise en avant. Les techniques concernées pourront inclure de manière non exhaustive :

• La caractérisation aux échelles fines (TEM, EBSD, sonde atomique…)
• La caractérisation en 3D (morphologie, distribution volumique, gradient)
• Les techniques accessibles sur grands instruments (synchrotron, sources neutron, sources laser)
• La caractérisation mécanique (mesures de champs, conditions extrêmes, couplages)
• La caractérisation physico-chimique (KPFM, XPS…)

Métallurgie numérique : modélisation, simulation, multi-physique, multi-échelle

Cette session thématique concerne les approches de modélisation et simulation numériques spécialement dédiées aux aspects métallurgiques de la science des matériaux. Les échelles abordées sont diverses (échelle atomique, des défauts, de la microstructure, des phases, du produit) ainsi que les physiques (suivi des phénomènes thermiques ou mécaniques, détermination des propriétés effectives). De même, la session est ouverte à l’ensemble des méthodes numériques pertinentes pour ces études. Seront abordés notamment les points suivants :

• Calculs et exploitation des données thermodynamiques
• Evolution des alliages en conditions de sollicitations extrêmes (thermique, mécanique…)
• Genèse et évolution des microstructures (solidification, recristallisation, transformations de phases, textures…)
• Prédiction de propriétés à bases physiques (couplage ou changement d’échelle…)
• Etablissement, intégration ou exploitation de lois de comportement à ingrédients métallurgiques
• Suivi, contrôle et maitrise des procédés de mise en forme industriels

Procédés de fabrication à faible impact environnemental, recyclage

Cette session thématique porte sur les évolutions des routes métallurgiques en vue de limiter leur impact sur l'environnement : moins énergivores, plus sobres dans la gestion des ressources métalliques disponibles et/ou réduisant significativement les émissions de CO2. Elle abordera en particulier les problématiques suivantes :

• La décarbonation et la substitution des énergies fossiles
• Les cycles de vie métallurgiques circulaires
• Le recyclage des matières métalliques
• La diminution des chutes de production
• La valorisation des effluents

On s’attachera à mettre en évidence l’impact de ces évolutions sur les propriétés des matériaux en utilisant les outils habituels de la métallurgie : instrumentation du procédé, caractérisation microstructurale, mesure de propriétés mécaniques et fonctionnelles, simulation thermo-mécanique … Enfin, des bilans carbone et des analyses de cycle de vie qui évaluent si l’objectif initial (ie : limiter l’impact sur l’environnement) est effectivement atteint, pourront être abordés.

Fabrication additive, métaux architecturés

Cette session portera d’une part sur la fabrication additive métallique en général, et d’autre part sur les possibilités qu’elle offre pour le design de métaux architecturés. Les contributions attendues porteront sur le développement des différentes technologies de fabrication, de nouveaux alliages pour la fabrication additive, sur l’étude des microstructures et architectures résultantes (structures treillis, multi-matériaux, matériaux à gradients de fonctionnalité). On s’intéressera aussi aux étapes post-fabrication mises en œuvre en vue d’obtenir les propriétés d’emploi visées. Les contributions sur la simulation thermodynamique et thermomécanique des procédés de fabrication additive, ou des propriétés d’usage des matériaux issus de ces procédés, sont également bienvenues.

Performance et intégrité, durabilité des matériaux métalliques, métaux et hydrogène

Les effets d'environnements sont des vecteurs d'endommagement pour les matériaux métalliques qui rendent difficile le dimensionnement des structures et infrastructures sur le seul prisme de la mécanique. Le caractère différé de cet endommagement introduit au même titre que la fatigue et le fluage un facteur temps impliquant un grand nombre de mécanismes physicochimiques couplés ou non. La transition énergétique, voir les récents incidents, sont là pour nous rappeler que nous sommes loin de maîtriser ces derniers. L'objet colloque sera donc de partager un état des connaissances et d'en dégager les grands enjeux pour le futur.