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Démarrage du projet AFOTI (Amélioration de la Formabilité à froid d’alliages de Titane)

par Fabien Cazes - publié le

Les équipes PRET et SIMEON de l’axe MECAMETA viennent de décrocher un financement de l’ANR pour mener à bien le projet AFOTI en collaboration avec le LEM3 de l’Université de Lorraine (CNRS UMR7239) et le LGF de l’Ecole des Mines de St Etienne (CNRS UMR5307).

Ce projet AFOTI (Amélioration de la Formabilité à froid d’alliages de Titane) a pour objectif de réaliser un couplage entre expériences et simulations numériques, permettant de mieux comprendre et de modéliser les liens entre évolutions microstructurales et propriétés d’emploi d’un alliage de titane biphasé, et de proposer ainsi des pistes d’amélioration de son procédé de formage à froid.

L’alliage TA3V, qui présente une résistance intermédiaire entre le titane pur et l’alliage TA6V tout en offrant une excellente aptitude au formage à froid et au soudage, a été choisi comme paradigme car il présente une forte variabilité de microstructure et une forte anisotropie, et a été peu étudié jusqu’alors, en dépit d’un potentiel important d’applications à haute valeur ajoutée (aéronautique, sport et énergie principalement).

Par la mise en œuvre de traitements thermomécaniques non standards pour cet alliage, des microstructures innovantes seront créées, puis « numérisées » pour permettre leur utilisation dans des codes de calcul par éléments finis intégrant la plasticité cristalline (CPFEM). En parallèle, une approche de modélisation multi-échelles, basée principalement sur la Dynamique des Dislocations (DD) sera développée afin d’intégrer par étapes dans la loi de comportement cristalline tous les éléments microstructuraux pouvant influer sur le comportement à froid du matériau (texture, morphologie, pourcentages de phases, distribution de joints de grains particuliers, ….).

Ce projet vise donc à la fois à développer des simulations numériques plus prédictives en y intégrant des lois de comportement physiquement fondées, mais également, à partir de la connaissance accrue du comportement de l’alliage TA3V, de proposer pour cet alliage, des processus de mise en forme optimisés et relativement peu coûteux en énergie.