Alliages métalliques

Applications en situation de résistance mécanique : alliages ferreux (diagramme Fe-C), aciers : structures et propriétés, traitements thermiques, traitements superficiels, alliages d'Al corroyés, alliages de Ti ; Alliages structuraux : fontes ferreuses (blanches-grises), fontes d'Al ; Applications en milieux corrosifs : aciers inoxydables et corrosion, aciers et alliages réfractaires, alliages d'Al.

Gestion durable des matériaux

Dépendance vis-à-vis des matériaux ; Recyclage : définition, déchets, règlementation, conscience environnementale ; Cycle de Vie des matériaux et étude de cas ; Gestion et traitement des déchets ; Procédés physiques, physico-chimiques et thermiques de traitement des déchets ; Gestion des déchets : Recyclage des métaux (acier, aluminium, cuivre, plomb, zinc, magnésium, titane, métaux précieux), des verres et des céramiques, des polymères, des composites ; Applications (boites ou canettes de boisson, WEEE, VHU, batteries, pots catalytiques)

Matériaux métalliques fonctionnels

Aciers spéciaux (Aciers High Strenght Steel, aciers inoxydables et corrosion, alliages réversibles et irréversibles (alliages Fe-Ni)); alliages à base de nickel, d'aluminium, de magnésium, de cuivre, de zinc et de titane; alliages à mémoire de forme.

Métallurgie structurale

Diagrammes Fe-C (stable et métastable) ; Applications nécessitant une résistance mécanique : propriétés mécaniques, aciers : traitements thermiques, étude approfondie des traitements thermiques dans la masse, austénitisation, décompositions isothermes et anisothermes, trempabilité (Jominy), revenu, traitements thermiques superficiels (durcissement par trempe, cémentations), aciers non alliés conventionnels, aciers à hautes résistances conventionnels ; Matériaux structuraux : fontes ferreuses (blanches, grises et fontes spéciales) ; Applications en milieux corrosifs : mécanismes de corrosion, aciers inoxydables, aciers et alliages réfractaires, alliages de nickel, alliages d’aluminium, alliages de cuivre, alliages de zinc, alliages de titane.

Mise en oeuvre des traitements des matériaux

Exercices concernant la théorie vue au cours (dilatométrie, diffusion, Diagrammes CCT et TTT, trempe, courbes de revenus, ...).
Préparations et attaques métallographiques, observations au microscope optique et au microscope électronique à balayage (MEB-EDX), tests de macro et de micro-dureté.

Modélisation des procédés

Introduction aux méthodes de modélisation:

-méthodes physiques

-méthodes analytiques

-méthodes numériques

-méthodes statistiques

Validation des modèles par l'expérimentation: obtention de données.

Analyse statistique des données.

Pratique industrielle des traitements des matériaux

Visites d'industries en lien avec la métallurgie des alliages ferreux et non-ferreux (trois visites).

Process Metallurgy

Steelmaking (including stainless steel); Solidification and continuous casting; Rolling.

Non-ferrous extractive metallurgy (Copper, Zinc, Magnesium, Titanium, ....)

Production et structures des métaux

Outils thermodynamiques et cinétiques (diagrammes d'Ellingham, diagrammes de phases); laitiers; principes généraux de la métallurgie extractive; solidification et établissement des microstructures

Projet d'analyse de défaillance

Les travaux pratiques (séances d'APE) sont donnés sous forme d'une expertise industrielle à réaliser.
L'étudiant choisi un cas de défaillance d'un élément métallique et réalise une expertise complète, avec estimation financière. Il réalise les tests et analyse les résultats. Il se documente sur le sujet. Il rédige un rapport d'expertise complet et le présente.

Synthesis and characterization of nanosized and nanostructured materials

  • Introduction (aspects sociétaux et environnementaux)
  • Propriétés physiques des nanomatériaux
  • Compléments sur les couches minces : propriétés et applications
  • Applications des nanotechnologies
  • Structures MEMS et NEMS
  • Synthèse de nanomatériaux et de matériaux nanostructuré
  • Caractérisation des nanomatériaux et des matériaux nanostructurés
  • Nanocomposites