2018-7836 – Simulation de l’effet de l’hélium implanté sur la microstructure d’aciers H/F


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2018-7836 – Simulation de l’effet de l’hélium implanté sur la microstructure d’aciers H/F

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l’innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :

. la défense et la sécurité

. l’énergie nucléaire (fission et fusion)

. la recherche technologique pour l’industrie

. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2018-7836  

Description de l’unité

Le laboratoire d’Analyse Microstructurale des Matériaux (LA2M) se situe au sein du Service de Recherches Métallurgiques Appliquées (SRMA) du Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN) du CEA/Saclay. Le LA2M a comme mission l’étude et l’analyse de la microstructure des matériaux en lien avec leur comportement en service, y compris sous irradiation. A cette fin, le LA2M dispose de différents outils de caractérisation microstructurale et microchimique des matériaux, depuis l’échelle macroscopique jusqu’à l’échelle nanométrique / atomique, dont deux microscopes électroniques en transmission (MET). Les chercheurs du Laboratoire ont également accès à d’autres équipements, en particulier la sonde atomique tomographique (SAT) du DMN.

Délai de traitement

3 mois

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l’offre

Simulation de l’effet de l’hélium implanté sur la microstructure d’aciers H/F

Sujet de stage

Caractérisation et simulation de l’effet de l’hélium implanté sur la microstructure d’aciers antitétaniques inoxydables

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l’offre

Déroulement du stage:

Ce stage vise à initier une étude analytique sur l’effet de l’hélium sur la microstructure et le gonflement d’aciers austénitiques inoxydables (Fe-Cr-Ni) de la série 300, représentatifs des matériaux des structures internes des REP, en particulier des aciers 304, irradiés aux ions et s’intéressera en particulier à l’influence de la température. Cette étude sera traitée plus largement au travers d’une thèse en collaboration avec EDF proposée à la suite de ce stage. Des caractérisations fines (échelle du grain et inférieure), couplées à des simulations en dynamique d’amas seront menées sur ces aciers irradiés aux ions.

Le travail à réaliser est ainsi scindé en trois volets permettant d’aborder les aspects caractérisation (microstructurale et mécanique) et simulation des matériaux :

– Des irradiations aux ions Fe (pour simuler le dommage) avec ou sans He (pour simuler les réactions de transmuitation) seront réalisées à 550°C sur la plateforme JANNuS du CEA-Saclay pour déterminer les effets de l’hélium sur les évolutions microstructurales et l’impact de la température sera obtenu par comparaison avec des échantillons irradiés à 450°C.

– L’évolution de la microstructure « quantitative » des échantillons sera caractérisée en microscopie électronique en transmission (MET). Des essais de nano-indentation pourront être envisagés pour évaluer l’effet des conditions d’expérience (He+T) sur le durcissement et si possible le corréler à l’évolution de la microstructure.

– Des simulations en dynamique d’amas en utilisant le code CRESCENDO, co-développé par le CEA et EDF R&D, de l’évolution de la microstructure seront menées. Elles permettront d’affiner le modèle actuel.
 

Perspectives et travail de thèse:

L’étude analytique de l’effet de l’hélium sera poursuivie en thèse. De nouvelles irradiations seront à mener dans d’autres conditions pour compléter la matrice (à d’autres doses, avec des teneurs en hélium différentes pour une même dose, avec aussi implantation d’hydrogène…). Les caractérisations microstructurales (principalement par MET) et modélisations en dynamique d’amas seront poursuivies et permettront de mieux appréhender l’effet de l’hélium sur l’évolution de la microstructure et du gonflement. Ce travail de thèse permettra d’acquérir des compétences solides dans le domaine des matériaux en caractérisations et simulation, mais aussi sur les effets d’irradiation dans les matériaux.

Profil du candidat

Master M2 ou Ecole d’Ingénieur spécialité Science des Matériaux, Physique de la matière condensée.

Moyens mis en oeuvre :
– Expériences d’irradiation
– Caractérisation en microscopie électronique en transmission
– Essais de nano-indentation et simulations en dynamique d’amas.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France

Lieu

Route du Cyclotron, 91400 Saclay, France

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 – Diplôme École d’ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2019

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2018-7539 - Technicien de laboratoire d'analyses médicales H/F
2018-7800 - Stage - Caractérisation microstructurale d'un acier austénitique optimisé après irradiation H/F