Présentation détaillée du projet

Les objectifs de l’ANR GauguIn sont une meilleure compréhension des phénomènes de fragilisation par les métaux liquides (FML), notamment par des essais et des observations in-situ (AFM, MET, MEB) jusqu’à des échelles nanoscopiques et une nouvelle approche numérique de la FML visant à développer une simulation de la rupture fragile en présence de métal liquide. Le système modèle étudié est un laiton en phase alpha à teneur variable de Zn (0 à 30%) en contact avec l’eutectique Ga-In (eGaIn) liquide. Des essais mécaniques macroscopiques de la sensibilité à la FML doivent être réalisés dans plusieurs géométries, avec plusieurs états métallurgiques et à différentes vitesses afin de complètement caractériser le comportement mécanique de ce système. Des observations in-situ au MEB, au MEB-FIB et au MET doivent permettre de valider les phénomènes ayant lieu à la pointe d’une fissure mouillée par l’eutectique Ga-In. Enfin la physico-chimie de l’interface doit être caractérisée (mouillabilité par eGaIn et réactions d’interface).

En parallèle une simulation de la fissuration assistée par un métal liquide sera mise au point incluant les processus en compétition en fond de fissure (l’émission des dislocations et la rupture fragile en présence de métal liquide). L’effet de l’adsorption d’un métal liquide sera étudié par simulation en dynamique moléculaire de l’interface solide-liquide pour établir des bilans énergétiques des processus en compétition. Les résultats de l’approche théorique seront confrontés avec les données expérimentales afin de pouvoir développer un outil prédictif de la sensibilité à la FML qui pourrait également s’adapter à des systèmes industriels.