Physique du métal

Le groupe Physique du Métal est constitué de 15 permanents (chercheurs et enseignants-chercheurs), regroupant physiciens, chimistes et mécaniciens des matériaux, ainsi qu’environ 15 doctorants.  Ses activités, essentiellement centrées sur les matériaux métalliques, s’organisent autour de trois axes principaux : la genèse des microstructures dans les alliages métalliques et le lien avec leurs propriétés, la structure et les propriétés physiques des matériaux à structure complexe, et l’étude des objets métalliques à fine échelle. Ces axes font chacun intervenir des étapes d’élaboration, une très forte activité de caractérisation structurale et microstructurale notamment en utilisant les grands instruments, et les propriétés mécaniques, plasticité et rupture.

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La compréhension des mécanismes s'appuie sur des investigations structurales multi échelles et plus particulièrement sur des études effectuées à fine échelle (micrométrique, nanométrique voire atomique). Les méthodes expérimentales mises en oeuvre sont principalement des méthodes de microscopie (AFM, MEB, MET) et des méthodes de diffusion et/ou diffraction de RX et neutrons faisant appel à l'utilisation de grands instruments tels que le synchrotron ESRF et le réacteur de neutrons de l'ILL. En parallèle, pour chacune des différentes échelles, des modélisations appropriées sont développées soit par des approches analytiques soit par des méthodes numériques.

Les systèmes étudiés concernent le plus souvent des alliages pour des applications industrielles, mais concernent également les phases métalliques complexes et les systèmes nanostructurés (films minces, multicouches, plots...). Au-delà du lien avec les nanosciences et les nanotechnologies, ces matériaux constituent des systèmes de choix pour répondre à des questions génériques, comme par exemple : quel est l'effet du confinement sur la plasticité et les transformations de phases. Enfin, la notion de microstructure s'est étendue aux architectures (structures sandwiches) et la thématique sur les liens microstructure-architecture-propriétés mécaniques est en développement dans le groupe et transversalement à SIMAP.

• Microstructures, Transformation de Phases et Plasticité
• Nanostructures et Nano-Objets
• Phases métalliques complexes
• Microstructures-architectures et propriétés mécaniques.

Les travaux de recherche sont le plus souvent conduits en partenariat avec d'autres laboratoires soit dans le cadre de réseaux (Réseau National Métallurgie), soit avec des laboratoires ou des universités avec lesquels le groupe a une longue tradition de collaboration Mac Master (Canada), UCL (Belgique), NIMS (Japon), Konstanz (Allemagne). Par ailleurs une grande partie des activités de recherche est effectuée en partenariat avec de grands groupes industriels (ArcelorMittal, Constellium, Airbus, EDF, Saint Gobain...).