École Nationale Supérieure des Arts et Métiers MECASURF

École Nationale Supérieure des Arts et Métiers
MECASURF
Présentation du laboratoire :
Effectif total : 15
Adresse : 2, cours des Arts et Métiers
Code postal : 13617
Ville : AIX-EN-PROVENCE
Tél. : 04 42 93 81 14
Fax : 04 42 93 81 15
E-mail : [email protected]
Internet : mecasurf.aix.ensam.fr
Secteurs Matériaux:
Moyens d’analyses :
Types d’analyses
Mécaniques
Chimiques
Thermiques
Rhéologiques
Acoustiques
Vieillissements
Machine de traction
Physico-chimiques
Diffractomètres à rayons X
Seifert, Elphyse,
Siemens
Diffractométrie neutrons et synchrotrons
LLB, ILL, ESRF
EDS
Oxford Instrument
EBSD
HKL
Chimiques
Analyses chimiques
LECO
Observations
microstructurales
Analyses de surface
Macro et microscopes optiques et
électroniques
Rugosimètre 2D et 3D
Jeol, Leica
Responsable laboratoire :
Laurent BARRALIER
Physico-chimiques
Électriques et diélectriques
Contrôles dimensionnels
Observations microstructurales
Analyses de surface
Spécificités du laboratoire :
Le laboratoire MécaSurf s’attache à développer des activités de recherche pluridisciplinaires liant mécanique et matériaux.
Bien impliqué dans le réseau régional de recherche, possédant un partenariat industriel fort, l’équipe MécaSurf, apporte
son expertise et son savoir-faire technologique dans l’étude des procédés de fabrication et des traitements de surface.
Sa démarche est basée sur la mise en œuvre d’outils de simulation multi-échelle permettant de prendre en compte les
gradients mécaniques et microstructuraux de surface et la mise en place d’outils expérimentaux de caractérisation basés
essentiellement sur les techniques diffractométriques.
L’activité de recherche de l’équipe MécaSurf repose sur l’étude du comportement mécanique et de la caractérisation fine
des matériaux afin de maîtriser les surfaces traitées. Une approche transversale privilégiée est déclinée en deux axes de
recherche :
Traitement de surface, microstructure et génération de contraintes résiduelles :
- Traitements de surface mécanique (grenaillage de précontrainte, etc.) et thermochimique (nitruration) depuis plus de 20
ans
- Procédés haute-énergie ; traitements laser (soudage, dépôts, prototypage rapide) et jet d’eau sous pression hyperbare
- Matériaux à hétérogénéité de contrainte mono ou polycristallins, matériaux à gradient de propriétés
Développement d’outils de caractérisation et de simulation
- Méthodes diffractométriques (rayons X, neutrons, synchrotron, Kossel) permettant l’analyse mécanique locale
- Méthodes numériques de simulation des procédés et des traitements de surface aux échelles microscopique, macroscopique et des structures
Ces deux axes de recherche complémentaires et l’approche choisie volontairement transversale entre mécanique et matériaux permettent de proposer des démarches originales dans l’étude des procédés et des propriétés d’emploi des matériaux. Au-delà, des actions de recherche et de développement, MécaSurf mène également des actions de transferts et de
valorisation dans ses domaines de compétences.
Présentation d’une analyse :
Analyse de contraintes par diffraction
des rayons X sur des superalliages
État de surface
base nickel à gros grains. Influence
microgéométrique
des opérations d’usinage (Safran)
d’une pièce usinée. Analyse tridimensionnelle de la
rugosité permettant d’intégrer les effets de
surface dans le chargement
mécanique (Eurocopter)
Marques et
références
INSTRON - 1185
Mécaniques
Types d’analyses et caractérisations :
Polymères
Composites
Métaux, alliages
Céramiques
Autres matériaux
Appareillages
SurfaceScan
Exemples d’essais réalisables
Courbe de traction, loi de comportement
Analyse de phase, de texture, des
contraintes résiduelles (in-situ),
hétérogénéités mécaniques
Adaptation des méthodes de
laboratoire d’analyse de contraintes résiduelles sur grands instruments
Analyse quantitative chimique
locale, cartographie quantitative
Analyse des textures locales,
morphologie des grains
Analyse quantitative du carbone et
du soufre
Observation des matériaux, des
faciès de rupture, analyse d’image
Microgéométrie 2D et 3D
Travaux, publications :
F.-X. ABADIE, L. BARRALLIER, S. FLEURY ;
“Ceramic shot, enhancement of high strength steel endurance.”
Application to springs and gears, 9th International Conference on Shot Peening, Marne la Vallée (2005).
L. BARRALLIER, V. TRASKINE, S. BOTCHENKOV ;
“Morphology of intergranular cementite arrays in nitrided chromiumalloyed steels.”
Materials Science & Engineering, A393 (2005), 247 - 253.
P. VOLOVICH, V. TRASKINE, L. BARRALLIER ;
“Analysis of grain boundary network topology using grain boundary wetting.”
Zietschrifft fur Metallkunde, 95 (2004), 215 - 218.
A. CARRADO, S. JOULIE, J. FAERBER, J. WERCKMANN, L. BARRALIER, C. RISTOSCU, G. DORCIOMAN, S. GRIGORESCU, I. MIHAILESCU ;
“Growth studies of thin hydroxyapatie layers obtained by pulsed laser deposition on titanium substrates.”
ICCE (2005).
A. FABRE, L. BARRALIER ;
“Neutron determination of résidual stress in a nitrided notched part.”
Materials Science Forum, vol 490 - 491, 251 - 256 (july 2005).
Entreprises clientes :
EUROCOPTER, CEA, EADS, MESSIER DOWTY, SNECMA, HEF, CEA, DELPHY, AUBERT & DUVAL,
DGAC, ST-GOBAIN, ARVIN-MERITOR, MITSUBISHI STEEL MANUFACTORING, AREVA.