Dans le cadre d’Horizon 2020, l’équipe Microstructures et contraintes de l’Institut Jean Lamour (IJL) participe à deux projets européens financés par le Research Fund for Coal and Steel (RFCS). Ils ont démarré en juillet 2020, après la signature par le CNRS des accords de consortium et de financement, et associent des laboratoires de recherche, des centres techniques et des industriels de la métallurgie. Sébastien Allain, chercheur à l’IJL et professeur à Mines Nancy, est le porteur des projets pour l’IJL. Il répond ici à quelques questions les concernant.
Qu’est-ce que le RFCS et à quelle hauteur soutient-il ces 2 projets ?
Le Fonds de recherche du charbon et de l'acier (RFCS) soutient des projets de recherche et d'innovation dans les domaines du charbon et de l'acier. Chaque année, environ 40 M€ sont mis à la disposition des universités, des centres de recherche et des entreprises privées pour financer des projets.
Nos 2 projets, d’un montant global de 4,3 M€, vont bénéficier d’un financement de 2,6 M€ du RFCS sur 3 ans et demi.
En quoi consistent les 2 projets soutenus ?
Tous deux portent sur la compréhension et la modélisation des aciers du futur utilisés par les constructeurs automobiles.
Le projet DYNAUSTAB (Austenite Stability under Dynamic loading) vise à mieux comprendre la stabilité de la phase austénitique dans les aciers THR (Très Haute Résistance) de 3e génération pour la construction automobile. Ces aciers présentent une microstructure duplex ferrite/austenite métastable. Cette dernière phase se transforme en une phase extrêmement dure lors d’un chargement mécanique. Cette transformation conduit à un effet durcissement dynamique appelé effet TRIP (Transformation Induced Plasticity) qui procure à ces alliages haute résistance et excellente formabilité.
Ce projet s’intéressera à cette stabilité de l’austénite en conditions extrêmes (vitesse de déformation et température) pour anticiper le comportement de ces aciers lors de crashes.
Sous la coordination du groupe CRM en Belgique, le consortium associe : TataSteel aux Pays-Bas, ArcelorMittal et l’IJL en France, le Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM) en Espagne, l’Université de Gent en Belgique.
Le projet MIPRE (Advanced metallurgical and micromechanical modelling to deploy the microstructural tailoring potential of press hardening) a l’ambition de développer une approche intégrée de modélisation métallurgique et mécanique de l’emboutissage à chaud. Cette technologie permet de mettre en forme des pièces complexes tout en leur faisant subir un traitement thermique de trempe martensito-bainitique. L’allègement de 30% qu’elle permet a révolutionné la construction automobile dominée par l’emboutissage à froid dans les années 2010. Le développement massif de cette technologie chez les constructeurs ne va pas sans poser de nouvelles problématiques et offrir de nouvelles opportunités de développement métallurgique.
Le projet permettra de mieux comprendre la formation des microstructures lors de ces traitements et de prévoir leurs propriétés mécaniques, afin de contrôler et d’optimiser in fine le procédé.
Sous la coordination du CENIM en Espagne, le consortium associe : le centre technologique Eurecat et l’entreprise Gestamp en Espagne, ArcelorMittal et l’IJL en France, l’Université de Lulea en Suède.
Quelles sont les compétences mobilisées par l’IJL sur ces 2 projets ?
Elles sont multiples : modélisation des transformations de phases, des contraintes internes et des propriétés mécaniques ; essais in situ sur grands instruments ; détermination des contraintes internes. Ses plateformes de microscopie électronique et de diffraction des Rayons X seront également mobilisées.