ANR DEMUTI

Si l’optimisation des procédés d’usinage a fait l’objet, au cours de ces dernières décennies, d’évolutions technologiques visant à améliorer l’usinabilité des alliages de titane et ainsi maîtriser le coût de l’usinage, ils demeurent cependant perfectibles notamment lorsque des phases métastables apparaissent dans des conditions de traitement thermique spécifiques. Ces phases métastables, ou la formation des microstructures finales en passant par une phase métastable, sont le plus souvent recherchées car elles sont de taille nanométrique, et elles confèrent au matériau des propriétés très intéressantes au détriment de l’usinabilité. C’est le cas notamment des alliages de titane. L’objectif scientifique de ce projet vise donc à comprendre et à quantifier l’impact des éléments de la microstructure des alliages de titane sur l’usinabilité et l’usure des outils de coupe. Cet objectif ne peut être atteint qu’en approfondissant l’étude des échanges chimiques entre le matériau et l’outil d’une part, et du comportement à l’échelle de la microstructure du matériau en conditions extrêmes d’autre part, en tenant compte de la chimie, de la cristallographie, et de la géométrie et du chargement réel de chaque phase. Les analyses métallurgiques seront accompagnées d’essais d’usinage instrumentés et de simulations numériques, physiques, à l’échelle de l’agrégat polycristallin. Atteindre ces objectifs ambitieux permettra d’aider au design de microstructures idéales pour les alliages de titane en fonction d’un cahier des charges donné, et de fournir des données matériaux indispensables (lois rhéologiques avancées à base microstructurale) pour aider les bureaux d’étude dans leur choix de matériaux et aider aux simulations des procédés d’usinage.