Liste des Thèses de doctorat
Apport des champs de déformation a la compréhension des mécanismes d’endommagement des soudures hétérogènes
Dans cette thèse nous étudions le comportement structural et mécanique d’un assemblage hétérogène par soudage de deux aciers inoxydables. Les premiers travaux effectués ont consistés en la caractérisation structurale et mécanique des matériaux de base, le métal fondu et les zones affectées thermiquement. Cette première partie nous a révélé les hétérogénéités structurales et les gradients des propriétés mécaniques le long du joint soudé.Des essais de fatigue ont été effectués dans le but d’estimer l’endurance de l’assemblage, il s’est avéré que le métal fondu est le moins résistant. Cette partie sera complétée par des mesures des champs de déformation et une simulation numérique afin de prédire l'évolution du comportement global et local des différentes parties. Voir les détails
Mots clés : aciers inoxydable, duplex, super martensitique, soudage, corrélation d’image, champs de déformation, fatigue
Étude expérimentale et modélisation des cinétiques de transformation de phases dans les soudures en alliage de titane TI-6AL-4V
La thèse consiste à étudier la transformation allotropique de la phase β → la phase α, ayant lieu dans des soudures d’alliage de titane Ti-6Al-4V. Cette étude concerne les changements de phase se manifestant en conditions isothermes et anisothermes (refroidissement à vitesse constante) et est scindée en deux volets : l’aspect expérimental concerne la caractérisation des cinétiques de la transformation de phase en étudiant l’effet du soudage, de la vitesse de refroidissement et d’un chargement extérieur sur l’évolution de la fraction transformée en fonction de la température et du temps. L’aspect théorique consiste à proposer un modèle permettant de décrire les cinétiques de transformation de phase en utilisant la théorie de germination – croissance et l’équation de Johnson-Mehl-Avrami en tenant compte du critère d’additivité proposé par J.W. Cahn. La théorie du plan/ligne invariant(e) permettra de déterminer la relation d’orientation qui caractérise cette transformation de phase et de la valider par les observations par microscopie électronique par transmission et les mesures EBSD afin de l’intégrer dans le modèle de germination – croissance. Voir les détails
Mots clés : soudage, relation d’orientation, Ti-6Al-V, modélisation
Caractérisation métallographique et non destructive d’une soudure en acier inoxydable duplex
L’acier duplex est classé parmi les aciers inoxydables, il est très utilisé dans tous les secteurs (chimie, pétrochimie aéronautique et santé…etc.) particulièrement sous forme des constructions soudées, réalisées par différents procédés de soudage existants, donc une étude métallographique et non destructive est nécessaire pour quantifier les différents transformations structurales au cours d’un phénomène thermique de soudage. Voir les détails
Mots clés : métallographie, non destructive, soudage et acier inoxydable duplex
Élaboration et caractérisation de biocéramiques a base d’hydroxyapatite utilisées dans les dispositifs médicaux
Les biocéramiques phosphocalciques sont utilisés comme substitut osseux depuis de nombreuses décennies, Les biomatériaux céramiques à base de phosphate de calcium sont largement étudiés et utilisés dans différents domaines médicaux tels que l’odontologie, l’orthopédie, la chirurgie faciale etc. Différents phosphates de calcium présentent un intérêt, leur utilisation dépend de leurs propriétés telle que la résorbabilité ou la bioactivité. Les céramiques à base d’Hydroxyapatite de formule chimique Ca10(PO4)6 (OH) 2 ou de Phosphate tricalcique ß Ca3 (PO4)2 sont parfaitement biocompatibles, elles permettent ainsi de restaurer un capital osseux compromis ou de favoriser la colonisation osseuse dans des situations cliniques très diverses. Par exemple, le comblement des défauts osseux après curetage ou résection tumorale, la fusion osseuse lors d’arthrodèse vertébrale ou encore la restauration osseuse parodontale font partie de ces applications. Pour cela, le travail de la thèse de doctorat concerne l’étude des propriétés physico-chimiques et la cinétique de bioactivité des biomatériaux à base d’hydroxyapatite naturelle. Voir les détails
Mots clés : hydroxapatite, bioactivité, dispositifs médicaux
Soudage par friction malaxage des alliages d’aluminium
Le soudage par friction-malaxage (FSW) est un procédé d’assemblage à l’état solide en pleinessor.Développé depuis une dizaine d’années, il permet de s’affranchir des défautsintrinsèques aux procédés plusclassiques de soudage en phase liquide. Toutefois lesmécanismes de formation des soudures élaborées parfriction-malaxage restent relativementméconnus en raison de la complexité des phénomènes mis en jeu, àsavoir d'une part lavariation spatiale des états de déformation et de température, et d'autre part, la nature etlescomportements thermique et mécanique des matériaux et de l'outil utilisés. Dans ce contexte, l’étude proposée aura pour objectif de choisir une nuance d’alliage d’aluminium bien déterminée, puis réaliser des opérations de soudage avec différents paramètres de soudage. A travers cette étude, les microstructures desoudures FSW de cet alliage ontété finement caractérisées par microscopie optique, DSC, MET, MEB et EBSD. Afin de mettreen évidence les interactionsentre la déformation, la précipitation et la recristallisation qui ont lieu durant le soudage de l’alliage. Et pour faire le lien entre la microstructure et les propriétés mécaniques des joints des essais mécaniques sont programmées : la microdureté ; l’essai de traction et l’essai de fatigue. Voir les détails
Mots clés : soudage par friction-malaxage, déformation, DSC, MET et MEB
Contribution à l’étude du comportement des poudres de lingotières en coulée continue d’aciers
Dans les machines de coulée continue des aciers, les lingotières sont préalablement refroidies à l’eau et une lubrification adéquate est assurée par une qualité de poudre bien définie. Cette poudre doit assurer la lubrification, l’isolation thermique et le piégeage des inclusions non métalliques. Pour assurer ces propriétés, un compromis est à rechercher : Température optimale de fusion de la poudre obtenu par différents mélanges. Dans ce projet, l’objectif est d’obtenir une poudre de lubrification à partir de matières premières abondantes en Algérie : La diatomite Voir les détails
Mots clés : diatomite, lubrification, coulée continue
Étude de comportement de la barrière isolante en vue de son optimisation
L’augmentation sans cesse de la tension de transport de l’énergie électrique, impose aux concepteurs d’examiner les moyens nécessaires pour réduire les intervalles inter-électrodes. L’insertion d’une barrière isolante entre les électrodes constitue une des solutions. Cette barrière isolante constitue un obstacle à l’évolution directe de la décharge. Son comportement dépend de plusieurs facteurs ; électriques (présence et évolution de la charge d’espace), géométrique (largeur, épaisseur et position de la barrière) et natures de l’environnement et de la barrière. Il est demandé, dans ce travail, d’examiner l’influence de chacun de ces paramètres afin d’établir un critère pouvant permettre d’optimiser la barrière. Voir les détails
Mots clés : calcul de champ électrique, décharges électriques, barrière isolante
Simulation du transfert thermique et de l’écoulement de la matière lors du soudage par friction malaxage FSW d’un métal
Le soudage par friction malaxage «Friction StirWelding» (FSW) est une nouvelle technique d’assemblage à l’état solide breveté en 1991. Ce procédé utilise le principe de la conversion de l’énergie mécanique en énergie thermique par frottement d’un outil spécifique avec les pièces à assembler. Le travail de thèse proposé consiste dans un premier temps, en la modélisation et la simulation des phénomènes thermiques apparaissant lors du soudage FSW permettant de voir l’influence des différents paramètres du procédé (vitesses, efforts,…). Par la suite, on s’intéressera à la modélisation de l’écoulement de la matière autours de l’outil de soudage et au couplage avec le phénomène thermique (effet thermo-hydrodynamique). Ce qui permettra d’estimer la géométrie de l’écoulement ainsi que les champs thermiques et dynamiques à l’état quasi-stationnaire. Voir les détails
Mots clés : FSW, modélisation, cycles thermiques, écoulement de la matière
Elaboration et étude des couches minces d'oxydes métalliques
Le sujet de recherche de M F.BOUFELGHA porte sur l'élaboration, la caractérisation et l'étude des relations entre la nanostructure et les propriétés physiques des filmes minces d'oxydes métalliques dopés et purs.Notre objectif est d'établir le lien entre les propriétés visées (électriques et optiques) et le paramètres du procédé de dépôt afin de les optimiser selon les applications visées. Le dopage avec les létaux de transition et/ou terres rares améliore les propriétés électriques et optiques des couches minces. Ces couches peuvent être intégrées au sein de cellules solaire ou dans les diodes électroluminescentes.Après l'études bibliographique, le doctorant va élaborer des couches d'oxydes métalliques sans et avec dopage. Par la suite, il va réaliser les caractérisations physiques (épaisseur, rugosité,...), optiques (photoluminescence et transmittance) et électriques (résistivité). Des simulations numériques permettant de remonter aux indices de réfraction n et k des couches à partir des mesures de réflexion et de transmittance. Enfin, pour la valorisation des résultats, le doctorant va entamer la rédaction de l'article et de la thèse. Voir les détails
Mots clés : couches minces, Oxydes métalliques, Terres rares, Photoluminescence, Transmittance, Cellules solaires
Contribution à l’étude de la texture, l’anisotropie et le comportement mécanique des soudures d’alliage du titane TA6V
L’utilisation des alliages de titane dans la fabrication des composants des structures aéronautiques est de plus en plus courante et ne cesse de s’accentuer pour des raisons d’allègement de la masse des appareils et de leurs bonnes caractéristiques mécaniques et de résistance à la corrosion. Du fait qu’une grande partie de ces applications utilise le soudage comme procédé de fabrication ou de maintenance, la compréhension des mécanismes microstructuraux se produisant dans le joint soudé et de leurs conséquences mécaniques est un facteur primordial dans leur mise en œuvre.Le sujet de thèse proposé a comme objectif l'étude de l'effet des paramètres du procédé de soudage sur l'évolution de la texture cristallographique et sur l'état des contraintes résiduelles dansles joints soudés de l'alliage TA6V. Voir les détails
Mots clés : texture ; anisotropie, comportement mécanique, soudures, TA6V, tôles, contraintes résiduelles