Doctorant Cifre - Ségrégation et Précipitation aux Joints de Grains dans les Pièces Forgées H/F - Framatome

Framatome, filiale d'EDF, conçoit, entretient et installe des composants et des combustibles ainsi que des systèmes de contrôle-commande pour les centrales nucléaires. Ses plus de 22 000 salariés permettent chaque jour aux clients de produire un mix énergétique bas-carbone toujours plus propre, plus sûr et plus économique. Ils développent aussi des solutions pour les secteurs de la défense, de la médecine nucléaire et du spatial.

Implantée dans une vingtaine de pays, Framatome rassemble les expertises d'hommes et de femmes passionnés et convaincus que le nucléaire est une énergie d'avenir. Entreprise responsable, Framatome déploie des actions pour former et accompagner les premières expériences professionnelles (label Happy Trainees), intégrer tous les talents, dont les personnes en situation de handicap, oeuvrer pour l'égalité professionnelle et la mixité de nos métiers (94/100 à l'index de l'égalité hommes-femmes) et concilier les temps de vie.

Rejoignez-nous et suivez notre actualité sur www.framatome.com, LinkedIn ou bien Instagram.
La fiabilité mécanique des pièces épaisses en acier faiblement allié est essentielle pour la sûreté des équipements nucléaires sous pression, notamment les cuves de réacteurs. Toutefois, la présence de zones méso-ségrégées, issues de la solidification, entraîne d'importantes variations locales de composition chimique (Mo, Mn, Si, P) qui ne sont pas éliminées par le forgeage ou les traitements thermiques. Ces hétérogénéités augmentent les risques de fragilisation intergranulaire, en particulier après les traitements thermiques tels que le revenu ou le détensionnement.Il est donc essentiel de bien comprendre les mécanismes de redistribution de solutés, de précipitation (cémentite, carbures de Mo, M23C6 ...) et de ségrégation des éléments aux anciens joints de grains austénitiques (PAGB) dans ces zones, et leurs éventuelles interactions. Ces phénomènes, encore mal connus, conditionnent les propriétés mécaniques des aciers à l'état dit « de réception », et leur évolution lors du vieillissement thermique en service.Cette thèse, réalisée avec le laboratoire IM2NP à Marseille, vise donc à clarifier les mécanismes de ségrégation et de précipitation aux joints de grains, de l'échelle méso-structurale à l'échelle atomique. L'étude sera menée sur des matériaux industriels présentant des zones méso-ségrégées. On accordera une attention toute particulière à l'évolution des phénomènes au cours des traitements thermiques (état d'origine issu de la trempe, puis après les traitements de revenu et de détensionnement post-soudage) et à l'impact des gradients locaux de composition à différentes échelles (micro-méso-ségrégation et précipitation). Différentes techniques avancées seront utilisées pour analyser la microstructure et la chimie à plusieurs échelles. Le SEM couplé à l'EBSD/TKD servira à déterminer la microstructure et la nature des joints de grains, tandis que la sonde atomique tomographique (SAT) permettra de quantifier précisément la ségrégation et la précipitation sur les défauts structuraux. Ces approches seront complétées par le TEM/EDX, la spectroscopie Auger et la WDX. Un couplage TEM/SAT assurera une corrélation directe entre structure atomique et composition chimique des défauts dans ces zones. Les résultats expérimentaux seront soutenus par une approche de modélisation thermocinétique incorporant la compréhension des mécanismes de ségrégation et de précipitation. Le travail de modélisation s'appuiera sur un modèle de ségrégation - diffusion développé à l'IM2NP, auquel le couplage avec la précipitation devra être ajouté.

Bac +5, Ingénieur.e ou Master recherche en science des matériauxExcellentes bases en caractérisation des matériaux et thermodynamique, bon esprit de synthèse, autonomie, rigueur scientifique, maîtrise de la programmation en Python; intérêt marqué pour l'expérimental, les applications industrielles et le secteur du nucléaire.

• Autonomie
• Chimie