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Caractérisation des revêtements produit par pulvérisation / combustion à grande vitesse (HVOF) pour applications aérospatiales : thermodynamique et cinétique de transformation du carbure de tungstène

Les revêtements de carbure de tungstène (WC) produits par pulvérisation à haute vitesse et haute température (HVOF) augmente la performance à l’usure des pièces en acier martensitique traitées. Ce procédé est largement utilisé dans les trains d'atterrissage des avions. En raison de l'apport de chaleur qu’implique le procédé, une région de faible dureté peut se former entre le dépôt et le composant traité. C’est un facteur limitant de développement du procédé et un défi technique pour l'industrie aérospatiale.

Le projet a pour objectif de quantifier les principes fondamentaux qui sous-tendent la performance en fatigue de pièces traitées et en particulier la réduction de la dureté sous la surface. Des méthodologies expérimentales et de modélisation seront développées pour étudier la thermodynamique et la cinétique de l'évolution microstructurale (diffusion des éléments, grossissement des précipités, etc.) et de l'adoucissement dans la couche souterraine sous un ensemble défini de variables expérimentales (température, temps, vitesses de chauffage, etc.). Compte tenu de la nature anisotherme du cycle thermique induit par le procédé HVOF, de la modélisation thermodynamique et une étude expérimentale faite avec des d'équipements de caractérisation de pointe seront utilisée pour prédire les performances mécaniques des pièces revêtues en fonction des conditions de production.

Connaissances requises

  1. Solide connaissance de la science et de l'ingénierie des matériaux, en particulier de la métallurgie physique.
  2. Solides connaissances en thermodynamique, diffusion et cinétique des matériaux est un atout.
  3. Familiarité avec le travail de laboratoire, y compris la préparation d'échantillons et la métallographie, avec une attention particulière aux questions de sécurité.
  4. Une compréhension de base des méthodes de caractérisation (SEM-EDS, XRD, etc.) est un atout.
  5. La connaissance des logiciels de modélisation thermodynamique tels que FactSage et ThermoCalc sera un atout.

Programme d'études visé

Maîtrise avec mémoire, Doctorat

Domaines de recherche

L'aéronautique et l'aérospatiale, Les matériaux innovants et la fabrication avancée

Financement

20 000 $/an (pour 2 ans à la pour maîtrise / 3 ans au doctorat) 

Autres informations

Date de début : Été ou automne 2022

Partenaire(s) impliqué(s) : En industrie aéronautique - train atterrissage

Information supplémentaire pour la description : Développement de procédé, fabrication et science des matériaux

Autre professeur contact : Professeur Philippe Bocher, philippe.bocher@etsmtl.ca

 

Personne à contacter

Elmira Moosavi | elmira.moosavi@etsmtl.ca