Titre original :

Simulations numériques à l'échelle atomique de l'évolution microstructurale sous irradiation d'alliages ferritiques

Mots-clés en français :
  • Monte-Carlo, Méthode de
  • Méthodes ab initio (chimie quantique)
  • Défauts ponctuels
  • Fer -- Alliages -- Détérioration -- Effets des rayonnements -- Thèses et écrits académiques
  • Microstructure (physique)
  • Irradiation -- Simulation par ordinateur
  • Recuit des métaux -- Simulation par ordinateur
  • Alliages fer-cuivre -- Effets des rayonnements
  • Complexes métalliques

  • Langue : Français
  • Discipline : Sciences des matériaux
  • Identifiant : 2006LIL10153
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 01/01/2006

Résumé en langue originale

Dans ce travail, nous avons développé un modèle de diffusion des défauts ponctuels (lacunes et interstitiels) permettant de simuler par Monte Carlo cinétique (MCC) la formation d'amas riches en solutés observés expérimentalement dans des alliages modèles de type FeCuNiMnSi irradiés ainsi que dans l'acier de cuve. Des calculs de structure électronique nous ont permis de caractériser les interactions existant entre les défauts ponctuels et les différents atomes de solutés. Chacun des solutés établit des liaisons attractives avec la lacune. Le Mn, quant à lui, élément ayant le moins d'affinité avec la lacune, établit des liaisons plus favorables avec l'interstitiel. Les énergies de liaison, de migration ainsi que d'autres propriétés à l'échelle atomique, déterminées par calculs ab initio, nous ont conduits à un jeu de paramètres pour le code de MCC. Dans un premier temps, ces paramètres ont été optimisés sur des expériences de recuit thermique réalisées sur l'alliage binaire FeCu et sur des alliages complexes, décrites dans la littérature. Les simulations de recuit thermique montrent qu'en présence de lacunes, tous les solutés migrent et forment des amas, en respectant les tendances observées expérimentalement. Pour simuler l'évolution de la microstructure sous irradiation, nous avons, dans un second temps, introduit les interstitiels dans le code de MCC. Leur présence rend plus efficace le transport du Mn. Les premières simulations d'irradiation par des électrons et des neutrons montrent que le modèle reproduit dans l'ensemble des résultats qualitativement en accord avec les tendances observées expérimentalement.

  • Directeur(s) de thèse : Becquart, Charlotte - Domain, Christophe

AUTEUR

  • Vincent, Edwige
Droits d'auteur : Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.
Accès libre