Monsieur Yanis CALBERT soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés « Modélisation par champ de phase de la ségrégation à l’équilibre et induite par irradiation aux joints de grains dans les alliages métalliques » dirigés par Monsieur Ludovic THUINET
La soutenance aura lieu le vendredi 6 février 2026 à 14h, Amphithéâtre, Institut Chevreul, Cité scientifique, Avenue Paul Langevin,59655 Villeneuve d’Ascq
Résumé de la thèse
« Nous présentons un nouveau modèle champ de phase visant à améliorer la description des joints de grains (JGs) et à mieux quantifier leur ségrégation en solutés lors de l’irradiation. La plupart des modèles de type champ de phase traitent les JGs comme des puits d’absorption parfaits pour les défauts ponctuels (DPs) tels que les lacunes et les interstitiels, en supposant que les potentiels chimiques sont homogènes dans le système. Nous présentons deux approches différentes pour surmonter ces limites : (i) l’utilisation d’un modèle de densité qui prend en compte la diminution de la densité atomique au niveau du JG pour calculer ses propriétés élastiques et thermodynamiques, et (ii) la représentation de joints de grains de flexion symétrique (JGFSs) à faible angle de désorientation par un empilement de dislocations. De plus, nous introduisons un terme de mélange dans les équations cinétiques du modèle pour considérer le dommage balistique induit par les cascades de déplacements. Cette étude démontre que notre modèle utilisant une fonction de densité prédit correctement la ségrégation à l’équilibre dans les alliages Fe-Cr et permet de mesurer son impact sur la ségrégation induite par irradiation (SII) dans les alliages suivants : Fe-Cr, Ni-Cr, Ni-Fe et Ni-Ti, alliages simples chimiquement mais représentatifs d’alliages envisagés pour les nouveaux réacteurs nucléaires de génération IV. Pour chacun de ces alliages, l’influence d’un grand nombre de paramètres tels que la composition nominale, la température et le taux de génération des DPs a été explorée afin de quantifier les contributions respectives de la ségrégation à l’équilibre et de la SII. En particulier, notre méthodologie parvient à reproduire les profils de ségrégation en W observés expérimentalement avec les deux types de description (i) et (ii) et donne des éclairages sur les effets de la décomposition spinodale dans les alliages Fe-Cr et du mélange balistique sur la ségrégation au JG. Ce modèle champ de phase permet de mieux comprendre le comportement des JGs sous irradiation, pouvant potentiellement contribuer à l’amélioration de la conception des matériaux dans l’industrie du nucléaire. »